PRODUCTOS TERMINADOS 2012

Programa Moscafrut
Subdirección de Desarrollo de Métodos
PRODUCTOS TERMINADOS 2012
Metapa de Domínguez, Chiapas, noviembre 2012
CONTENIDO
Páginas
1. DEPARTAMENTO DE CONTROL BIOLOGICO
Packing of Fruit Fly Parasitoids for Augmentative Releases--------------------------------------------
1
Superparasitism in the Fruit Fly Parasitoid Diachasmimorpha longicaudata (Hymenoptera:
Braconidae) and Its Implications for Mass Rearing and Augmentative Release--------
10
Application of Nuclear Techniques to Improve the Mass Production and Management
of Fruit Fly Parasitoids----------------------------------------------------------------------------------------
19
2.- DEPARTAMENTO DE COLONIZACION Y CRIA
Evaluación de la Concentración de Levadura y de Harina de Pescado como
Complemento de la Fuente de Proteína en la Dieta Larvaria de Ceratitis capitata
36
Calidad del Mango cv. ʻAtaulfoʼ Irradiado con Co-60 como Tratamiento Fitosanitario
contra Moscas de la Fruta (Diptera: Tephritidae)----------------------------------------------
42
3.- DEPARTAMENTO DE DETECCION Y CONTROL
Uso de Dispositivos Diseminadores y Moscas Estériles Vectores de Conidios
de Beauveria Bassiana en el Manejo Inte grado de la Mosca del Mediterráneo-------------
57
Efectividad de Proteínas con Hidrólisis Acida e Hidrólisis Enzimática como Atrayentes de
Anastrepha spp.--------------------------------------------------------------------------------------------------
66
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DEPARTAMENTO DE CONTROL BIOLOGICO
Packing of Fruit Fly Parasitoids for Augmentative Releases
Pablo Montoya *, Jorge Cancino, and Lía Ruiz
Programa Moscafrut SAGARPA-IICA, Metapa de Domínguez, Chiapas, México
Abstract. The successful application of Augmentative Biological Control (ABC) to control pest fruit
flies (Diptera: Tephritidae) confronts two fundamental requirements: (1) the establishment of
efficient mass rearing procedures for the species to be released, and (2) the development of
methodologies for the packing and release of parasitoids that permit a uniform distributions have
been performed by ground and by air with moderate results; both options face challenges that
remain to be addressed. Different devices and strategies have been used for these purposes,
including paper bags and the chilled adult technique, both of which are commonly used when
releasing sterile flies. However, insect parasitoids have morphological and behavioral
characteristics that render the application of such methodologies suboptimal. In this paper, we
discuss an alternate strategy for the augmentative release of parasitoids and describe packing
conditions that favor the rearing and emergence of adult parasitoids for increased field
performance. We conclude that the use of ABC, including the packaging of parasitoids, requires
ongoing development to ensure that this technology remains a viable and effective control
technique for pest fruit flies.
Keywords: Augmentative Biological Control; chilling adult technique; wide-area approach
1. Introduction
Augmentative Biological Control (ABC) is defined as the strategy by which "a very large number of
natural enemies are reared and released in critical periods for the suppression of pest populations
in the short term" [1]. Some authors [2–5] suggest that this strategy can, under specific
circumstances, be successfully integrated with the Sterile Insect Technique (SIT) in programs
developed at the regional level.
Many integrated pest management (IPM) programs are focused on a sustainable approach to
control pests, in order to mitigate the adverse effects commonly associated with the
indiscriminate use of pesticides [6]. Several fruit fly management programs have incorporated
ABC as a viable strategy in the integrated management of fruit flies, particularly in marginal areas
that harbor a high density of alternate hosts and where the implementation of chemical control is
not socially, ecologically and/or economically appropriate [7]. The greatest strength of ABC is
believed to be in combination with the Sterile Insect Technique, where synergistic results are
expected, resulting in higher levels of control than using either technique alone [2,3,8,9].
The ABC method may be a suitable alternative to solve certain limitations associated with the
application of classical biological control [10,11]. These limitations include low levels of
biodiversity in most agricultural systems including fruit orchards, low environmental stability, the
gap between the presence of insect pests and their natural enemies in agroecosystems, and the
lack of refuge as result of the loss of plant biodiversity [6]. Further, fruit flies also have greater
fecundity (i.e., a higher intrinsic rate of growth) and dispersal abilities than their parasitoids
[12,13]. The effectiveness of parasitoids to suppress insect pests could be compromised by these
factors [14,15], however the ABC approach employs the dispersal of large numbers of parasitoids
mainly via human facilitation.
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For ABC to be effective against fruit flies, parasitoid releases must be performed in isolated
ecosystems or in areas large enough to minimize the effects of migration of the pest and
parasitoids [3]. These conditions are frequently not readily available, either because there is not
adequate funding to cover large areas, or because field isolation does not exist under the
conditions theoretically required [3]. However, there are specific circumstances where the use of
parasitoids may become an important component of the integrated management of these pests,
including a) organic fruit growing areas, where the conventional use of chemicals is severely
restricted; (b) canyons and other inaccessible areas where there are important quantities of host
fruits; (c) areas and seasons with high rainfall, where chemical control would be inefficient by air
or ground; and d) marginal areas (i.e., backyard host trees/orchards) where producers may not
implement control measures [16].
Successful application of the ABC method needs to meet several requirements. The first is the
establishment of mass rearing of the appropriated species to be released, which should provide
highly competitive individuals at reasonable costs [6,10]. Other fundamental requirements
include the development of methodologies for packaging and release of parasitoids in the field,
which should ensure the maintenance of their attributes and their optimal performance and
generate an uniform release density under an area-wide approach. In this paper, we aim to
highlight alternative methods for the packing and release of parasitoids for augmentative release
purposes and to discuss the advantages and disadvantages of such methodologies.
2. Devices used for packing and release parasitoids
2.1. Ground Releases
Several devices have been used for packing parasitized pupa and the release of adult parasitoids
in the field for fruit fly control. The ideal container for packing fruit fly parasitoids must provide
adequate access to water and food supplies and optimal conditions to ensure the high emergence
and copula of adults, enhanced longevity and fecundity and a high capacity for dispersal. These
elements are basic requirements for efficient parasitoid host searching behavior [17].
Diachasmimorpha tryoni (Cameron) (Hymenoptera: Braconidae) was released against Ceratitis
capitata (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae) in Hawaii using a 3.8 litre plastic container, 14 cm deep ×
20 cm diameter, with approximately 20 holes, 1.5 cm in diameter around the wall circumference and
2 cm below the rim to allow the escape of adult parasitoids. Paper bags holding 20 g of parasitized
pupa (≈ 245 puparia per gram) were placed in the containers at weekly intervals when parasitoids
were required [4,9]. This type of container was also used to release Diachasmimorpha
longicaudata (Ashmead) (Hymenoptera: Braconidae) against Anastrepha suspensa (Loew)
(Diptera: Tephritidae) in Florida [5], but instead of paper bags, a variable number of plastic cups
(1–6) containing up 100 ml of parasitized pupa were used, which, in this case, were previously
irradiated to prevent fly emergence. In both studies, the containers were hung in host trees the
day before expected adult emergence; males emerged first, and females emerged approximately
2 days later. Both authors [4,5] reported a successful release of parasitoids with high levels of
fruit fly parasitism.
Some action programs have adopted technologies developed for sterile fruit fly releases (see
[7,18]) without first assessing the appropriateness of their use for parasitoids. For instance, the
use of paper bags for packing sterile flies prevailed for many years in action programs [19];
however, these bags represented a serious problem in the packing of D. longicaudata because,
unlike flies, parasitoids have mandibles that can tear the bags and allow them to escape, causing
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a significant loss in the numbers required for adequate field control [20]. In Mexico, thi motivated
the evaluation of different types of bags in the packing of D. longicaudata (i.e., paper bags of 80 g
thick, paper bag of 50 g thick, or waxed glassine paper bag) using different densities of pupae per
bag (500, 1,000, 2,000 and 4,000) prior to emergence [20]. It was observed that in paper bags, the
loss of parasitoids varied from 23.3 to 56.4% and that only waxed glassine bags appropriately
prevented the escape of parasitoids; however, waxed glassine bags also presented three
problems: (1) poor biodegradation in the field, (2) low availability in the market, and (3) higher
costs. Resultingly, alternative release methods were sought (see section 3.0).
For parasitoid species that require long pre-oviposition periods, the design of an appropriate
packing container could be more elusive. For instance, Fopius arisanus (Sonan) (Hymenoptera:
Braconidae), an egg parasitoid that successfully attacks Bactrocera spp. and C. capitata in Hawaii
[21], requires a ten-day pre-mating period prior to being released and air flow to avoid the
excessive accumulation of mating pheromones [22,23]. The conditions (among others) make this
parasitoid species highly expensive to use for mass releases [23–25].
2.2. Aerial Releases—Chilled Adult Technique
The chilled adult release method for sterile fruit flies is the most common release system because
it favors a more homogenous distribution in the field and avoids the dissemination of undesirable
residue (i.e., remains of bags and pupae) [26,27]. Insects are packed during their pupal stage in
various containers depending upon the program and include Plastic Adult Rearing Containers (PARCs)
(53 cm × 32 cm × 46 cm) or sieves arranged in towers (see [28]) for their emergence and sexual
maturation. Prior to release, the flies are cooled for 45 min at 3 °C to achieve a degree of
immobility, known as "knockdown", allowing for better handling of the insects for aerial release
[26,27]. The time which insects must remain at low temperatures can vary, depending on the
distance from the packing centre to the airport, the location of the release area in the field, and
the aircraft transport time to reach the target area [29]. This system is now considered successful,
and it is used worldwide in various SIT programs for the suppression and eradication of pest fruit
fly populations and incursions.
However, the utility of the chilled adult technique for the release of fruit fly parasitoids is
undetermined because little is known about the efficiency of these methods and their effects on
the performance of released parasitoids. The first report evaluating the effect of the chilling
system on parasitoids was in 2000 under two alternative scenarios [31]. The first scenario
involved chilling the parasitoids at 3.6 °C for 1–1.5 h and packing them in paper bags to be
released by aircraft for the control of C. capitata on coffee plantations. Paper bags containing
chilled adults were dropped from a single engine airplane at an height of ~ 100 km and a rate of
25 bags/min. The second application utilized the Auger Sterile Release Machine to release the
chilled adults from an aircraft. In this study the authors collected the falling adults in specific
release zones on the ground where eight technicians spaced 25m apart aspirated released
parasitoids for subsequent quality control bioassays, but they failed to find evidence of damage or
mortality on the released insects [30]. In a complementary study by Baeza et al. [31], the chilling
process (60 min at 3.5 °C) did not significantly affect the fecundity and life span of D.
longicaudata, D. tryoni and Diachasmimorpha kraussii (Fullaway) (Hymenoptera: Braconidae).
A more recent study [32] has shown that adults of D. longicaudata are highly sensitive to
packing conditions and manipulation during the chilling process. The authors evaluated three
packing densities (40,000, 20,000 and 10,000 pupae per box) in two different types of PARC: 1) A
standard PARC (the same box used for packing fruit flies, with lateral windows of 28 cm × 12cm),
and 2) a modified PARC with larger lateral windows (40cm × 25cm) to increase ventilation. They
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also evaluated three different packing densities (32,900, 16,500 and 8,500 pupae) per sieve of
66cm × 72cm × 4 cm arranged in “Guatemala” eclosion towers (see [27] for a description). When
the eclosed adults reached sexual maturity (approximately 5 days after emerging), they were
moved to a chilled room (3 ± 2 °C) for 45 min to achieve ‘knockdown’. The chilled adults are then
collected in an aerial release machine type Mubarqui® [see 33], from which parasitoid samples
were taken to determine longevity (without and with water and food), fecundity and flight ability.
Packing density aeration conditions (i.e., the size of the windows for ventilation) and the chilling
process exerted a significant and negative influence on longevity (with water and food) and flight
percentage but not on fecundity. This work also found that the packing condition and especially
the chilling process [32] resulted in a notable amount of damage (30%–63% in normal PARC
boxes; 32%–39% in modified PARC boxes; 27%–54% in towers) to elements of the adult female
anatomy, including antennae, wings, legs and ovipositor. The main factor responsible for this
damage appears to be the morphology of these insects, which, unlike the fruit flies, have long
antennae, legs and ovipositors protruding from the body that become entangled among individuals
when they are packed by the thousands (or millions) inside the release boxes. However, this
morphological damage apparently had less of an effect than was initially thought. In this study,
parasitoids were also evaluated for their searching capacity [32] (Table 1). No significant differences
were observed among parasitoids derived from the chilled adult technique, parasitoids with artificially
imposed damage to their antennae (a single antennae was cut mechanically and undamaged (control)
parasitoids.
The deleterious effects observed when using the chilled adult technique on adult parasitoids
are likely due primarily to two reasons: (1) the stress experienced by the insects under high
packing densities, as has been noted for fruit flies [34], and (2) the effects of the chilling and
release procedures because the frozen temperatures form crystals that increase the risk of
breaking the filamentous structures under crowding conditions [35].
Table 1. The percentage (±SE) of Diachasmimorpha longicaudata females that were chilled (at 3 ± 2
°C) or unchilled and which responded to Anastrepha ludens infested mangoes after 10, 30, and 60
min of observation (data adapted from [32]).
Time (min)
Treatments
10
30
60
(1) Control
16.9 ± 3.6 a
27.8 ± 5.7 a
22.1 ± 5.2 a
(2) Artificial damage
8.4 ± 2.9 a
20.0 ± 3.2 ab
15.4 ± 3.2 a
(3) Chilling process
6.9 ± 2.8 b
12.4 ± 4.0 b
18.2 ± 5.2 a
3. An Alternate Strategy for Packing and Release of Parasitoids
In Mexico, D. longicaudata is mass reared on third-instar (8-day-old) A. ludens larvae, previously
irradiated at 45 Gy to prevent the emergence of adult flies from any unparasitized pupae [36].
Two days before adult eclosion, the parasitized pupae are packed and sent to the required
destination for field release. The Mexican campaign against fruit flies has adopted an alternate
strategy for the release of parasitoids by terrestrial means, which is detailed below.
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3.1. Modified Plastic Container
A modified circular plastic container (20L; 30cm × 30cm) with two windows, one opposite the
other, each measuring 35 cm x 11 cm, to maintain ventilation inside the container was developed
to release parasitoids terrestrially (Figure 1a). The windows are covered with insect screen
fiberglass, 1.5 mm thick. The lid of the container has a circular cut of 15 cm, which is covered with
fiberglass mesh of the same gauge [37]. Inside the container are six alternating plastic strips
measuring 24 cm × 8 cm, which increase the resting surface for the emerging parasitoids (Figure
1b). The total surface available for resting is 11,673.72 cm2, which can hold approximately 6,000–
6,500 adult parasitoids [38].
Figure 1. Container used for ground releases of D. longicaudata (a). Within the container are six
plastic strips (24 × 8 cm) inserted to increase the surface area for parasitoids to rest (b).
(a)
(b)
3.2. Food for Parasitoids
Dietary requirements of eclosed adult parasitoids consist of a mixture of honey and tissue paper
(17g of honey: 1g shredded paper); which has proven to be an excellent food [39]. Both
ingredients are mixed in a blender or manually until the mixture acquires a thick and smooth
consistency, which serves to prevent parasitoids from becoming trapped in the honey [37]. The
paper-honey mixture can be stored at room temperature in covered containers for two months or
under refrigerated conditions for a longer period. To reduce adult mortality, water is provided
using a sponge placed on the mesh, on top of the container.
3.3. Packing
Parasitoids are packaged as pupae inside of the plastic container. A packing density of 10,000 pupae
per bucket produces approximately 6,500 emergent adults, with a density of approximately 1
adult/2cm2 [38]. The honey paper mixture is partially coated on the mesh of the windows of the
container or inside the container. Food is provided upon adult eclosion and parasitoids are
monitored until the day of liberation.
3.4. Emergence and Sexual Maturation of Parasitoids
Adults are reared in a growth room at 25 ± 1 °C and 70 ± 5% RH and a light-dark photoperiod of
12:12 h for optimal emergence. Adult emergence takes on average three days; males emerge first,
and two days later, females begin to emerge. To homogenize the sexual maturity of insects, the
release containers are moved to a second room at 22 ± 1 °C (same photoperiod) to facilitate
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copulation as it is favorable to release copulated adults [37]. The field releases take place on or
near the 7th day after transportation to release destinations when most of the females have
eclosed and mated [37].
3.5. Quality Control Evaluations
To assess the quality of eclosed adults four parameters are evaluated: adult emergence, sex ratio,
longevity (survival) without water and food and flight (see [40–42]). In the Mexican campaign, the
mean values for these parameters that are considered satisfactory are: adult eclosion, 63.2 ±
6.3%; sex ratio F: M= 2.44 ± 0.4:1; survival without water and food (females 58 ± 3.6%, males 33 ±
4.7%) at 7 d after emergence and flight (percentage of eclosed adults that flew) 84.1 ± 6.1% [43].
3.6. Release of Parasitoids in the Field
Releases are based on preliminary technical plans in which the periods and densities of release
are defined according to specific conditions, including fruit phenology, the size of the release area
and the host trees present. Geographical Positional Satellite (GPS) services are used to precisely
locate the release areas. Containers holding eclosed parasitoids are placed in air-conditioned
vehicles to move the parasitoids to the target area. This is performed in the early morning (6:00–
8:00 h) to provide the best conditions under which to release the parasitoids. Once in the release
area, central points are selected to open the containers and permit the escape of parasitoids.
As indicated previously, releases are focused near commercial orchards, in marginal areas
(e.g., backyard orchards) with high densities of alternate host fruits, which are considered “hot
points” for fly populations [7,16]. Release densities fluctuate between 1,000–2,000 adults per
hectare; as parasitoids tend to aggregate in places where infested fruits are abundant (see [44]).
Parasitoid releases are correlated with the FTD (Flies/Trap/Day) index [45], indicating whether the
pest population is experiencing suppression. To achieve effective suppression, releases should be
performed using a wide-area approach or target geographically isolated areas, ensuring all
locations within an area where fruit fly host trees are present receive adequate coverage.
Otherwise, surrounding fruit fly populations will re-invade the release area, nullifying any positive
effect from parasitoid releases.
The release of parasitoids using the road transportation release strategy detailed above could
be a viable option, depending on several local circumstances such as topography, infrastructure
(i.e., adequate roads to reach the target zones), size and spatial distribution of releasing areas. In
the Northwest of Mexico, terrestrial releases have been successful [46] because marginal areas
with hot points for fruit fly populations are located in “island conditions” (mostly in backyard
orchards), which are easily reached by ground [7]. However, the agro-ecological conditions in the
southwest are completely different, making ground releases costly and inefficient. These
conditions demand the development of new alternatives to better distribute parasitoids in the
field.
5. Conclusions
Augmentative biological control is considered to be a sound strategy for fruit fly control under an
area-wide basis [3,5–7,16,47]. However, the use of the ABC to suppress fruit fly populations
requires ongoing improvements to ensure it remains as an efficient and effective control strategy.
The challenges include optimization of the mass rearing procedures of current and potential natural
enemies while minimizing costs [48,49], as well as the development of specific methodologies for
the packing and release of parasitoids similar to those discussed here. Overcoming these challenges
is essential but not simple.
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Acknowledgments
We thank Enoc Gómez and Patricia López, (Programa Moscafrut SAGARPA-IICA), and Fredy Gálvez
(Comité Estatal de Sanidad Vegetal de Chiapas) for their technical support. We also thank Olivia
Reynolds and three anonymous reviewers for helpful comments on a previous version of this
manuscript.
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9
Review
Superparasitism in the Fruit Fly Parasitoid Diachasmimorpha longicaudata (Hymenoptera:
Braconidae) and Its Implications for Mass Rearing and Augmentative Release
1,
2
Pablo Montoya *, Gabriela Pérez-Lachaud and Pablo Liedo
1
Programa Moscafrut SAGARPA-IICA, Metapa de Domínguez, Chiapas, Mexico,
Sur, 2.5, Tapachula, Chiapas, PC 30700, Mexico
2
3
El Colegio de la Frontera
Abstract: Superparasitism, a strategy in which a female lays eggs in/on a previously parasitized
host, was attributed in the past to the inability of females to discriminate between parasitized and
non-parasitized hosts. However, superparasitism is now accepted as an adaptive strategy under
specific conditions. In fruit fly parasitoids, superparasitism has mainly been studied concerning the
new association between Diachasmimorpha longicaudata (Ashmead) (Hymenoptera: Braconidae)
and the Mexican fruit fly Anastrepha ludens (Loew) (Diptera: Tephritidae), where this
phenomenon is a common occurrence under both mass rearing and field conditions. Studies in
this species have shown that moderate levels of superparasitism result in a female-biased sex
ratio and that both mass-reared and wild females superparasitize their hosts without detrimental
effects on offspring demographic parameters, including longevity and fecundity. These studies
suggest that superparasitism in this species is advantageous. In this paper, we review
superparasitism in D. longicaudata, discuss these findings in the context of mass rearing and field
releases, and address the possible implications of superparasitism in programs employing
augmentative releases of parasitoids for the control of fruit fly pests.
Keywords: biological control; Mexican fruit fly; Anastrepha ludens; larvae
1. Introduction
Most parasitoids are able to recognise and reject hosts that were previously parasitized by
conspecifics or by themselves. Although previously parasitized hosts are considered to be of
lower quality for oviposition than unparasitized hosts [1], females often lay a second egg (solitary
parasitoids) or a second clutch of eggs (gregarious parasitoids) in or on parasitized hosts; an act
called superparasitism [2–3]. In the past, superparasitism was attributed to the inability of
females to discriminate between parasitized and non-parasitized hosts and was interpreted to be
the result of an error by the ovipositing female. However, although the expected fitness gains per
host is lower when females superparasitize, several authors have stated that under specific
conditions, superparasitism might be an adaptive strategy [2–5], which results from a balance
between the benefits and the costs of laying an egg in an already parasitized host.
Models of superparasitism as an adaptive strategy in solitary species are based on the
assumption that superparasitism has no fitness consequence for the surviving larvae (i.e., it does
not increase the duration of larval development or reduce the adult size) [6]. For example,
convincing evidence that Leptopilina heterotoma (Thomson) (Hymenoptera: Eucoilidae) adults
emerging from single parasitized hosts are larger than adults emerging from superparasitized
hosts has not been found [7]. A report [8] stated that in Microctonus vittatae Muesebeck
(Hymenoptera: Braconidae), larvae take longer to develop in superparasitized hosts than in single
parasitized hosts, but the number of eggs per host was not recorded. As survival probability
decreases with age, parasitoids should become less selective and accept more host types for
oviposition; this supposition leads to the prediction that older wasps will superparasitize and
accept less suitable hosts than younger ones [9], a prediction that has been supported empirically
[10,11].
The conditions that are predicted to favour the evolution of superparasitism are the following:
(1) when the costs of extra eggs or extra time to superparasitize are low [4]; (2) when high quality
10
hosts are rare or the risk of adult parasitoid mortality is high [1]; (3) when there are many
potential benefits, for example, when the presence of two or more eggs in one host increases the
offspring survival probability by overcoming the host immune defences (i.e., the insurance egg)
[2,4,5]; (4) when competing conspecific parasitoids are present and might also oviposit in the
same host [4,5,12]; (5) when supernumerary eggs have a lower probability of being killed by other
ovipositing females (ovicide) [2,4,13]; (6) when there is an increased probability that the
superparasitized hosts are rejected by subsequent conspecific females, which protects
subsequent offspring from further competition [2,4]; and/or (7) when there is an increase in
success from competition [2,4,13,14].
The benefits of self-superparasitism (i.e., superparasitism performed by the same female)
could increase with the risk of conspecific superparasitism [15]. The advantages of
superparasitism are an increased probability of producing offspring from a host and the
stabilisation of host–parasitoid interactions in solitary and gregarious parasitoids [2,16].
In biological control situations, the decision making of parasitoids is of interest. To obtain
control, parasitoids should parasitize as many different hosts as possible, as they are required to
effectively decrease the number of their hosts. In the case of fruit fly parasitoids, some evidence
of superparasitism by females of several species are scattered in the literature, but
superparasitism has been mainly studied in the context of the new association between the
Mexican fruit fly, Anastrepha ludens (Loew) (Diptera: Tephritidae) and Diachasmimorpha
longicaudata (Ashmead) (Hymenoptera: Braconidae), which has been introduced to Mexico. This
behaviour is a common occurrence in mass rearing and under field conditions [5,17,18]. In this
review, we synthesise the main findings related to superparasitism in this new association and
discuss the possible implications for control programs aimed at managing fruit fly pests through
the augmentative release of parasitoids.
2. Superparasitism and Biological Control
Ideally, parasitoids used as biocontrol agents are expected to be highly efficient in finding hosts
and to be able to discriminate between parasitized and non-parasitized hosts [19,20], which
avoids superparasitism and minimizes the loss of eggs, time and energy associated with searching
behavior [1]. The ability to recognize hosts that are parasitized by conspecifics (host
discrimination) has been documented in representatives of most major families of the parasitic
Hymenoptera [21], but this ability does not necessarily lead to the avoidance of superparasitism
[2]. The tendency to superparasitize hosts has been observed in several species of parasitoid
wasps used in biocontrol programs. Empirical studies have shown that the consequences of
superparasitism for parasitoids can vary among species. In solitary parasitoid wasps for example,
the duration of immature developmental stages increased in Microplitis croceipes (Cresson)
(Braconidae) [22] and Venturia canescens (Gravenhorst) (Ichneumonidae) [23] but not in Aphidius
ervi Haliday (Braconidae) [24]. A reduction in V. canescens offspring size was also shown in the
wasps reared from larvae subjected to superparasitism [23], but the adult wasps from
superparasitized aphid hosts were larger than those from singly parasitized hosts in A. ervi [24].
Similarly, when parasitic wasps exhibit superparasitism, the consequences for biocontrol
programs vary according to the species. In the case of Trichogramma spp. (Hymenoptera:
Trichogrammatidae), a high female to egg host ratio (low host density) is conducive for
superparasitism but has the adverse consequences of highly male-biased offspring and low
quality in the produced insects [25]. To reduce the risk of low field efficiency among the insects
produced, superparasitism in Trichogramma maidis Pintureau & Voegelé must be avoided in mass
rearing [26].
In contrast, in some other species, including D. longicaudata (see below), superparasitism has
been associated with a female-biased sex ratio [17,27]. Consistently, female-biased parasitoid sex
11
ratios might benefit biological control programs because of the resulting increases in the
population growth rates of parasitoids and because males do not contribute to pest mortality
[28]. Determining which factors influence the sex ratio is important for the successful rearing of
parasitoids for field release [28–30]. Indeed, when parasitic Hymenoptera are propagated for
several generations in closed laboratory systems, the relative abundance of males and females
commonly fluctuates [31].
2.1. The Case of Diachasmimorpha longicaudata
Diachasmimorpha longicaudata is a solitary larval-pupal, fruit fly endoparasitoid that is commonly
used worldwide as a biological control agent [32,33]. This species is mass reared in Mexico and
released in specific zones with high densities of host plants, which were identified as reservoirs of
Anastrepha spp. fruit fly populations (Diptera: Tephritidae) [34]. It has also been released for the
control of Ceratitis capitata (Wiedemann) (Diptera: Tephritidae) outbreaks in Mexico [35] and
mass-reared in Florida for the control of Anastrepha suspensa (Loew) (Diptera: Tephritidae) [36].
Native to the Indo-Philippine region where it attacks Bactrocera spp. (Diptera: Tephritidae) [37],
this braconid is now established in most countries where it has been introduced [38]. Unlike some
other tephritid-attacking opiines, D. longicaudata females forage both on the canopy and at the
ground level in fallen rotten fruits [39–41]. Female-lifespan offspring production averages 213.4 
4.3 eggs [27].
In Mexico, D. longicaudata is mass reared on third-instar A. ludens larvae irradiated at 45 Gy
(8-day-old) to prevent the eclosion of adult flies from any unparasitized pupae [42]. The irradiated
larvae are exposed to adult parasitoids at a rate of three larvae per female parasitoid
(approximately 7,900 larvae were exposed to 2,600 female wasps per cage each day; Table 1),
which can vary with the percentage of adult eclosion, which fluctuates between 60%–65%. Adult
parasitoids are fed with crystallized honey [43]. Five day-old mature females are exposed to hosts
for a period of six days [42]. Because of female egg depletion, the duration of larval exposure to
parasitoids varies during the day (Table 1). Following exposure to parasitoids, the host larvae are
collected and placed in trays with vermiculite to allow pupation. Fourteen days later, the
parasitized pupae are ready to be packed and sent to different destinations for field release. Prior
to release, parasitoids are subjected to quality control parameters which include: (1) percentage
of adult eclosion, (2) flight and (3) sex ratio. Full details of the rearing process have been
described elsewhere [44,45].
Table 1. The number and frequency of Anastrepha ludens larvae exposed to D. longicaudata and
the sex ratio of parasitoid offspring produced during mass rearing in Metapa, Chiapas, Mexico over
a 16 week collection period from October to December, 2011.
Anastrepha
ludens
Time of
daily
exposure
(1) 08:00
(2) 12:00
(3) 16:00
Diachasmimorpha longicaudata
Number of
exposed host
larvae/unit
3,100
2,400
2,400
* Number of
females per
cage
2,600
2,600
2,600
Duration of
exposure (h)
1
1
1:45
Obtained
sex ratio
♀:♂
4:7
3:5
2:8
* The number of females per cage is influenced by the percent of adult eclosion and by adult mortality
during the six days inside the cage.
Superparasitism appears to be a common occurrence in D. longicaudata. Studies have shown
that female D. longicaudata are able to discriminate unparasitized hosts from previously
12
parasitized hosts [46,47], although females frequently superparasitize hosts even in the presence
of high numbers of unparasitized larvae [45,47]. Routine observations at the mass-rearing facility
in Mexico revealed that the puparium of over 92% of the sampled A. ludens pupae had multiple
scars, inflicted during the last larval stage, demonstrating evidence of superparasitism (Figure 1).
Previous studies have demonstrated a significant relationship between the number of oviposition
scars on the puparium and the number of immatures inside the pupa [47,48].Under these rearing
conditions, more females were produced from superparasitized hosts compared to singly
parasitized hosts. Superparasitism had no detrimental effects upon other fitness parameters,
including flight, fertility and longevity [27], which suggests that this behavior is adaptive and
advantageous for biological control programs. Under laboratory conditions, parasitoids collected
from wild hosts showed similar tendencies to superparasitize when compared to mass reared
parasitoids [49]. Furthermore, in a choice test situation (parasitized vs. unparasitized hosts), 28%
of mass-reared females and 30% of wild females self-superparasitized at least one host with no
significant difference between female types [49]. During the five days of testing, females of both
strains increased the level of superparasitism and the proportion of superparasitized hosts over
time, which was interpreted as a consequence of gained experience and the physiological
maturity of ovipositing females [49]. In D. longicaudata females, the number of mature oocytes
increases as the amount of ovipositional experience increases [46].
Figure 1. (a) Oviposition scars on A. ludens puparium, and (b) first instars of parasitoids observed
in one dissected pupa (i.e., visual evidence of superparasitism).
a
b
Female parasitoids are capable of making sex allocation decisions which may be influenced by
the previous experience of females, the host species, the host density, the host quality (i.e., the
size and previous parasitism), and the presence of conspecific females [29,50]. In D. longicaudata,
the relationship between superparasitism and the female-biased sex ratio under mass-reared
conditions was unexpected. The probability of an emerging parasitoid being a female was
positively associated with the number of scars present on the host cuticle, which is a reliable
indicator of superparasitism, but not of host size [17]. The influence of host size on sex allocation
decisions of individual females seems to be overridden by superparasitism, which is positively
correlated with pupa length [17]. Whether this female-biased sex ratio is the result of differential
mortality between male and female larvae or to a decision by the parental female to oviposit
more females in larger hosts has not been investigated. As noted in [51,52], superparasitism often
yields evidence of the competitive superiority of the sex that is the best intrinsic competitor.
Female parasitoids might also decide to oviposit more than one egg per host to suppress possible
host defences, and the offspring gender could then be defined by internal competition [53].
The tendency of D. longicaudata females to superparasitize hosts has also been indicated by
other studies using different fruit fly species as hosts: two eggs/larvae were observed at low host
13
densities of A. suspensa in Florida, USA [46], and 20% of the C. capitata larvae were
superparasitized in Argentina [54]. In Malaysia, D. longicaudata were reported to superparasitize
Bactrocera sp. nr. dorsalis (Hendel) (Diptera: Tephritidae), which is a natural host of this braconid
[55]. Evidence also exists that this species lays more than one egg in a multiparasitism situation:
B. dorsalis and C. capitata hosts that were previously parasitized by Fopius arisanus (Sonan)
(Hymenoptera: Braconidae) were superparasitized by D. longicaudata females although F.
arisanus was found to be a superior competitor (physiological suppression) [56]. Recent studies in
field populations of D. longicaudata in Chiapas, Mexico revealed that superparasitism is also
present at high levels (~55% of parasitized pupae, but 63% of the hosts were not parasitized) and
that a female-biased sex ratio was also related to this phenomenon [18]. Thus, the tendency of D.
longicaudata females to lay more than one egg per host (i.e., to superparasitize or multiparasitize
hosts) appears to be a widespread characteristic of several populations or strains in the field and
under laboratory conditions.
3. Manipulating Mass-Rearing Conditions
The conditions used to mass rear parasitoids can be manipulated to improve their sex ratios [57].
To produce more females, the mass-rearing procedures in D. longicaudata can be optimized
through the manipulation of conditions that affect the level of superparasitism [17,27,49]. These
include: (1) the ratio of host larvae to female parasitoids by increasing or diminishing the number
of exposed larvae based on the sequential number of exposures during the day, and (2) the
duration of larval exposure to females. As previously discussed, in the mass rearing of D.
longicaudata the duration of host larvae exposure varies over time (Table 1), which allows the
obtainment of sex ratios favorable to females. A recent study of D. longicaudata mass rearing [58]
suggests that the duration of host larval exposure and the host density could be modified in
relation to the age of females by using shorter periods of exposure for younger (5- to 7-day-old)
females and longer periods for older (8- to 10-day-old) females because of a lower egg load in
older wasps. Adjustment of the host density according to the females’ age is also feasible:
offering more hosts to younger females in the daily exposures and fewer hosts to older ones.
However, these proposals need to be evaluated under the logistics of a mass-rearing program.
There is an implicit risk in manipulating the ovipositional behavior of D. longicaudata females
under mass-rearing conditions because it has been reported that high numbers of oviposition scars
(>12) per pupa lead to high levels of host mortality and consequently low levels of adult wasp
eclosion [27]. Careless management of conditions that favor superparasitism could represent a
serious disadvantage by increasing the costs of mass-produced parasitoids and generating
contamination problems from the opportunistic Phoridae flies associated with dead larvae [59].
4. Superparasitism in Other Fruit Fly Parasitoid Species
Superparasitism in D. longicaudata and other fruit fly parasitoids might be an evolutionary
response to interspecific competition. In Mexico, several opiinae parasitoids form part of a guild
that attacks third instar larvae of several species in the genus Anastrepha Schiner (Diptera:
Tephritidae) [39], which includes D. longicaudata. Consequently, it is possible that different
parasitoid species might compete extrinsically (i.e., during the host selection process by adult
females) and intrinsically (i.e., during immature developmental stages) for access to and control
of host resources (see [56]). During interspecific competition in the field, self-superparasitism of
hosts might be profitable for D. longicaudata if the total survival rate (fitness performance) of the
first and second eggs laid in self-superparasitized hosts is higher than that of the progeny in singly
parasitized hosts. Particularly when these hosts are subsequently attacked by conspecifics or by
another co-occurring parasitoid [2]; this phenomenon has been shown for Haplogonatopus
atratus Esaki & Hashimoto (Hymenoptera: Dryinidae) under laboratory conditions [60]. Only
14
incidental evidence of superparasitism in other fruit fly parasitoids has been published, and it is
not known how widespread superparasitism is as a strategy in the guild of parasitoids that attack
immature fruit flies. Possibly, due to superparasitism [61], the congeneric Diachasmimorpha
kraussi (Fullaway) appears to inflict high mortality on its rearing host Bactrocera latifrons (Hendel)
(Diptera: Tephritidae).
Female Coptera haywardi (Oglobin) (Hymenoptera: Diapriidae), a pupal endoparasitoid of fruit
flies, are known to show significant conspecific and heterospecific discrimination [62,63].
However, in choice tests, the females have been observed to superparasitize hosts from which
only one adult emerge, but it remains unknown whether this superparasitism has an effect on
fitness parameters. In a closely related species Coptera occidentalis Muesebeck that attacks C.
capitata, superparasitism was frequent: 56% of the examined hosts had an average of 5.04 eggs
per dissected pupa [64]. Another extensively studied species is F. arisanus, an egg parasitoid of
fruit flies. This species has been noted to exert an impressive capacity for discrimination because
a low percentage of attacked eggs (~2%) were reported as superparasitized [65–67].
A recent study [68] compared superparasitism behavior and its consequences in two massreared species of Opiinae parasitoids (Braconidae) that attack A. ludens larvae: a native species
Doryctobracon crawfordi (Viereck) and an exotic species Diachasmimorpha tryoni (Cameron). The
results showed that each species exhibited different foraging strategies, especially regarding
superparasitism. Doryctobracon crawfordi did not superparasitize its hosts whether acting alone
or in the presence of conspecifics, whereas D. tryoni exhibited superparasitism in both situations.
As in D. longicaudata (see [17,27]), superparasitism in the congeneric D. tryoni did not exert any
deleterious effect on survival or fecundity and was also positively correlated with a sex ratio
favorable to females.
5. Conclusions and Future Perspectives
This review shows that superparasitism is an ubiquitous characteristic of D. longicaudata
populations and not a result of mass-rearing procedures as initially proposed. This trait confirms
the selection of this species as a natural enemy suitable for augmentative biological control
programs because a higher proportion of females is derived from superparasitism under massrearing conditions. This trait should contribute to improvements in the control of pest
populations and compensate for the loss of individuals produced by high levels of superparasitism
when managed correctly.
An area that requires future attention is the role a symbiotic virus, known to be transmitted by
D. longicaudata, might play in suppressing host defenses and how this could benefit mass-rearing
programs. Diachasmimorpha longicaudata females inject the virus (entomopoxvirus DlEPV)
during parasitism into their hosts, which then express viral gene products that alter the host
immune defenses, growth and development to optimize the conditions for the development of
the wasps’ offspring [69].
Another area which requires consideration is the importance of superparasitism in
interspecific competition in the field. Frequently, the first eggs laid by parasitoids are expected to
prevail through intrinsic competition, but often survival among parasitoid larvae of the same age
is found to be independent of the ovipositional sequence [70]. Further, the outcome of
competition might also depend on the time elapsed between the two parasitisation events [71].
Questions of how widespread superparasitism is in fruit fly parasitoid guilds, and what the
consequences are on parasitoid fitness across a range of parasitoid species, remain largely
unanswered. Future research on superparasitism in several fruit fly parasitoid species may further
contribute to our understanding of host-parasitoid interactions and how such interactions can be
manipulated to optimize the effectiveness of augmentative biological control programs.
15
Acknowledgments
We are grateful to Flor Moreno, Angela Trinidad, Refugio Hernández, Amanda Ayala and Jorge
Cancino (Programa Moscafrut SAGARPA-IICA) for helpful assistance in the preparation of this
manuscript. We also thank Olivia Reynolds and two anonymous reviewers for helpful comments
on a previous version of this manuscript.
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18
Review
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Fly Parasitoids
1,
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3
Jorge Cancino *, Lía Ruíz , Mariana Viscarret , John Sivinski and Jorge Hendrichs
1
4
Programa Moscafrut SAGARPA-IICA, Metapa de Domínguez, Chiapas, México; Insectario de Investigaciones para Lucha
2
3
, Biológica, Instituto de Microbiología y Zoología CICVyA, INTA, Castelar, 1712 Buenos Aires, Argentina Center for
4
Medical, Agricultural and Veterinary Entomology, Gainesville, FL 32608, USA; Joint FAO/IAEA Division of Nuclear
Techniques in Food and Agriculture, A-1400 Vienna, Austria.
Abstract: The use of irradiated hosts in mass rearing tephritid parasitoids represents an important
technical advance in fruit fly augmentative biological control. Irradiation assures that fly emergence
is avoided in non-parasitized hosts, while at the same time it has no appreciable effect on parasitoid
quality, i.e., fecundity, longevity and flight capability. Parasitoids of fruit fly eggs, larvae and pupae
have all been shown to successfully develop in irradiated hosts, allowing a broad range of species to
be shipped and released without post-rearing delays waiting for fly emergence and costly procedures
to separate flies and wasps. This facilitates the early, more effective and less damaging shipment of
natural enemies within hosts and across quarantined borders. In addition, the survival and dispersal
of released parasitoids can be monitored by placing irradiated sentinel-hosts in the field. The optimal
radiation dosages for host-sterility and parasitoid-fitness differ among species, and considerable
progress has been made in integrating radiation into a variety of rearing procedures.
Keywords: irradiation; mass rearing; parasitoids; fruit flies; Diachasmimorpha longicaudata; Anastrepha;
Bactrocera; Ceratitis
1. Introduction
Augmentative parasitoid/predator releases are an environmentally-friendly means of pest
population suppression that are particularly useful when the pest has a greater rate of increase
than its natural enemies and/or its populations begin to increase at times and places where
natural enemies are not initially abundant [1,2]. Tephritid fruit flies are often such pests and
large-scale releases of their parasitoids can contribute to suppressing their populations [3]. When
integrated with the Sterile Insect Technique (SIT), natural enemies can support the sustainable
development of “low-prevalence” and “fly-free” agricultural zones.
While parasitoids, particularly opiine braconids, can sometimes inflict substantial mortality on
frugivorous tephritids, classical biological control has often been insufficient [4]. In many cases
this is because: (1) there are “refugia” for hosts, such as larger fruits in which fly larvae are
beyond the reach of many parasitoids’ ovipositors [5]; (2) fruit flies tend to bridge gaps in host
availability better than their parasitoids, and as a result escape early season suppression by their
natural enemies [6]; and (3) naturally occurring parasitoid population densities cannot suppress
pest populations to the minuscule levels required for commercial fruit and vegetable production
and export [3]. These issues can be addressed to one degree or another through augmentative
releases. For example, “refugia” can be breached by releases of larval parasitoids into patches of
smaller fruit whose shallow pulp cannot shelter hosts or by the use of species that attack
shallowly-buried eggs that are vulnerable in even the largest fruits. Mass-releases early in a
fruiting season when natural enemies would otherwise be rare can prevent tephritid populations
from growing and the combination of augmentation, sanitation, insecticide-bait sprays and the
complementary SIT can result in commercially acceptable infestation levels [3]. The efficacy of
augmentative releases in suppressing fruit flies (Diptera: Tephritidae) has been demonstrated in
populations of Ceratitis capitata (Wiedemann) [7,8], Bactrocera spp. (Hendel) [9–11] and
Anastrepha spp. (Schiner) [12,13].
19
Regardless of efficacy, what ultimately makes natural enemy augmentation economically viable
is a cost effective means of mass rearing [14]. In this regard, fruit fly parasitoids have presented a
number of challenges, some of which are now being overcome through the use of nuclear
technology. Approximately a dozen programs successfully mass rear fruit fly parasitoid species
[15–17], and technical advances in rearing have resulted in the routine production of millions of
parasitoids/week. One of the techniques that have facilitated the development of fruit fly natural
enemy mass rearing is the use of radiation to suppress the emergence of non-parasitized hosts.
Pure parasitoid cohorts are yielded that can be released into the field without the risk of
simultaneously releasing fertile flies [18,19]. This has proved to be particularly important when the
emergence of adult hosts and parasitoids would normally at least partially overlap [20,21]. At the
production level this facilitates host management, reduces rearing-steps, expedites transport and
occasionally increases product quality [22–26]. At field sites storage and packaging for release is
simplified and irradiated sentinel-host eggs and larvae can be used to monitor parasitoid survival
and dispersal [14,25,27–29].
2. Background
Parasitism under mass-rearing conditions is never total and the separation of parasitoids prior
to release can be both costly and often results in mechanical damage to the natural enemies [30].
In addition, parasitoid transport to field sites and other facilities is more effective and much easier
within hosts than as adults. Historically, various methods had been proposed to separate
parasitoids from hosts. For example, in some instances the developmental rates of wasps and
flies were sufficiently different to allow adult hosts to emerge first, die and leave parasitoids to
emerge alone from parasitized pupae [31]. However, in the majority of cases, some handling was
necessary. Chemical growth regulators applied in host larvae to prevent fly adult development
and to allow successful parasitoid emergence proved to be less than totally effective [32]. Host
irradiation, which prevents successful completion of their development, is now routinely
employed in the mass-rearing of several natural enemies [23,25]. The first application of
irradiation for the production of a parasitoid was to preserve calyptrate fly pupae for subsequent
exposure to parasitoids [33]. Irradiated pupae could be kept “on the shelf” for extended periods
of time until needed as hosts for parasitoids of biting and “filth” flies that act as nuisances in
dairy/livestock production. Since idiobiont ectoparasitoids of Diptera typically have broad host
ranges, easily reared flies such as Musca domestica (L.) could be used to generate natural
enemies and suppress target pests more difficult to culture [28,34].
An early attempt to use radiation in tephritid parasitoid mass rearing aimed to obtain sterile
flies and parasitoids simultaneously. Ceratitis capitata pupae parasitized by Diachasmimorpha
longicaudata (Ashmead) (Hymenoptera: Braconidae) were irradiated prior to adult emergence.
Unfortunately, this treatment sterilized the parasitoids as well as the adult flies [35]. The first
practical technique was developed by Sivinski and Smittle [18], who irradiated mature Anastrepha
suspensa (Loew) larvae prior to parasitization by D. longicaudata and subsequently obtained
homogeneous cohorts of fertile parasitoids. This successful experiment led to the widespread
assessment and deployment of fruit fly parasitoids produced from irradiated hosts.
However, there were problems of scale when irradiation was integrated into multiple mass
rearing procedures. Not the least of these was presented by variable host volumes/densities
within the irradiator. For example, while a thin layer of Anastrepha ludens (Loew) larvae exposed
to 20 Gy can be used as D. longicaudata hosts, the dose needs to be increased to 40 Gy when a
large volume of larvae (over a million) is irradiated [36]. Previous research into post-harvest
phytosanitary treatments using radiation helped with calculations to determine the different
doses needed to suppress egg, larval and pupal development of various Tephritidae [37]. Within
this general framework it is possible to apply radiation not only to larval tephritids, but also to
20
other host stages such as eggs and pupae, with adequate results regarding parasitoid emergence
and effectiveness [19,38–41].
In all the aforementioned cases gamma radiation was applied. However, low-energy X-rays
have recently also been used [42,43]. This type of radiation is emitted only when the electrical
power is turned on and does not depend on radioactive isotopes with their associated risks and
regulatory obstacles to their management and international transportation [44]. Mastrangelo et
al. [42] compared the use of gamma and X-rays to induce sterility in C. capitata and Anastrepha
fraterculus (Wiedemann), the South American fruit fly, and obtained 99% sterility in both species.
Further studies on C. capitata and A. fraterculus exposure to X-rays [45,46] find that larval
volume/density within the irradiation device affects even more than gamma radiation dosage
formulations [19,44,47]. This kind of X-ray irradiation represents an important alternative
technology in parasitoid mass rearing, but it will be necessary to reevaluate doses and methods.
3. Physiological Basis
Unstable elements (e.g., Cobalto-60, Cesium-137) produce ionizing radiation which
decomposes into high energy ions emitted at low wavelengths. The emitted radiation is absorbed by
any type of material which, as a result of the received energy, changes its chemical, physical or
biological structure [44]. Ionizing radiation received by living organisms leads to oxidation chain
reactions, forming peroxide free radicals that, depending on the dose, can cause irreversible
alterations to molecules [48].
Radiation acts directly on the complex compounds of living organisms, the most affected are
those in the process of formation or change [49]. As insects are subject to a series of major
developmental/metabolic changes, they can be very susceptible to radiation [48], and its effect is
greatest during metamorphosis. Thus radiation applied at an adequate dose and critical stage
results in sterility, developmental suppression or other types of damage or physiological
alterations [50].
In addition to the physiological state of the insect [51], body size is an important determinant
of vulnerability to radiation with an inverse relationship between effective dosage and mass
[52,53]. Thus in tephritid flies, the dose required to suppress development of the larger A. ludens
larvae is actually lower than that required for the smaller C. capitata larvae [37,54].
In order for parasitoids to develop successfully on irradiated hosts, two important conditions
must be met. First, the radiation cannot substantially diminish the quality of the host as a source of
food [55]. Second, and this is particularly true for koinobiont endoparasitoids, the host’s interior
physical and chemical conditions must still provide the cues and hormones required to
orchestrate the parasitoid’s development [56]. Little is known about the nutritional and hormonal
requirements of tephritid parasitoids. At this point in our research we can only deduce from the
comparable quality of parasitoids raised on irradiated and unirradiated hosts that these
requirements are not substantially violated by irradiation. There is even some tantalizing evidence
that host-irradiation could enhance parasitism rates and parasitoid fitness [57].
Insects, including fruit flies, defend themselves against parasitoids through various immune
mechanisms such as encapsulation [58–61]. In a majority of parasitoids, egg and first larval stage
development is often very rapid [62], and voracious feeding early in their development may be a
means acquiring critical resources before the host can mount a defensive response [63,64]. If
radiation could compromise the host immune system, then a greater proportion of parasitoids
might complete their development. It is known that radiation can damage the capacity of certain
insect hosts to defend themselves and consequently a parasitoid may not confront fully
competent resistance. For example, irradiation of the lepidopteran hosts of the braconid Cotesia
flavipes (Cameron) (Hymenoptera: Braconidae) increased parasitism rates [24,65]. Some evidence
likewise indicates that fruit fly larvae are immunologically compromised, thus radiation can result
21
in a higher percent of parasitoid emergence. Diachasmimorpha longicaudata emergence and
females-biased sex ratio increased following exposure of both C. capitata and A. fraterculus hosts
to X-ray doses of between 20 Gy and 100 Gy [45,46]. Gamma irradiated C. capitata larvae also
supported higher D. longicaudata emergence rates and produced a significantly greater
proportion of females [66,67]. However, more studies are required to conclusively attribute
increases in parasitism performance to reductions in host defenses.
Host age, for eggs and larvae, influences the effects of radiation. In both cases there is a
combination of physiological and technical factors to consider when determining the optimal host
age for irradiation and exposure to parasitoids. Timing of irradiation is particularly critical in the
production of some tephritid pupal parasitoids. While irradiated host pupae are acceptable to
them, when irradiated larvae are allowed to pupate they are usually no longer suitable hosts.
Following irradiation the puparium cuticular layer forms but the pupa fails to develop properly,
and pupal formation is critical, for different reasons, to both ecto and endoparasitoids.
Ectoparasitoids of tephritid pupae oviposit into the space between the puparium and pupa [68],
and in pupae derived from irradiated larvae this space does not develop [69]. In pupal
endoparasitoids, i.e., the diapriid Coptera haywardi (Oglobin), host unsuitability is related to
biochemical changes resulting from radiation [70,71]. The puparium-pupal space also seems to be
important to larval parasitoids of the family Figitidae, which fail to develop on irradiated hosts
[72]. While these may be the only cases where emergence of adult parasitoids from irradiated
fruit fly hosts have not been observed, their occurrence confirms that the physiological
development of immature stages of parasitoids requires a combination of physical-chemical
conditions that are not always present after host irradiation [73,74].
4. Optimizing Radiation Dose and Age of Irradiating Fruit Fly Hosts
The major variables in developing optimal mass-rearing procedures are: (1) radiation dose
(Gy), (2) appropriate physiological age of the host (stage/instar/days) and (3) time of host exposure
to radiation (Table 1). Success is measured by the number, quality and sex ratio of the resulting
adult parasitoids as well as the complete suppression of fertile fly emergence. These variables
have been identified in the mass rearing of a number of egg, larval and pupal hymenopteran
parasitoids of tephritids.
Development in irradiated hosts has been described for 10 species of Braconidae (Opiinae).
One of these, Fopius arisanus (Sonan), originally from tropical Asia, is an important egg-prepupal
parasitoid for the control of Bactrocera spp. and C. capitata [75,76]. The remaining species attack
larvae and are native to Asia/Indo-Australian or the Neotropics [7,77,78]. Diachasmimorpha
longicaudata deserves special mention, as it is widely used to control Anastrepha spp., as well as
Bactrocera spp. and C. capitata (Figure 1) [78,79]. Species of the Psyttalia concolor (Szépligeti)
complex are interesting [80] since they can be reared on the factitious host C. capitata to produce
parasitoids for the control of the olive fly Bactrocera oleae (Gmelin) [81,82]. Bactrocera tryoni
(Froggatt) is an unusual host in that irradiation arrests its development to the point that
emergence of the parasitoid (Diachasmimorpha kraussii (Fullaway) is compromised [83].
22
Table 1. Host stages, instars and radiation dosages used in the mass-rearing of various egg, larval and pupal hymenopteran parasitoids of tephritids
under different host and irradiator conditions.
Family
Braconidae
Parasitoid
species
Fopius arisanus
Diachasmimorpha
longicaudata
Doryctobracon
crawfordi
Doryctobracon
aerolatus
Opius
hirtus
Utetes
anastrephae
Diachasmimorpha
tryoni
Psyttalia
concolor
Host
species
Anastrepha
ludens
Anastrepha
ludens
Anastrepha
ludens
Anastrepha
obliqua
Anastrepha
serpentina
Anastrepha
suspensa
Ceratitis
capitata
Anastrepha
ludens
Anastrepha
suspensa
Anastrepha
ludens
Anastrepha
ludens
Ceratitis
capitata
Ceratitis
capitata
Stage
(instar)
1
Egg
Egg
1
Irradiation
Dose (Gy)
27.5
27.5
Larva
(3rd)
Larva
(3rd)
Larva
(3rd)
Larva
(3rd)
Larva
(3rd)
20
Larva
(3rd)
Larva
(2nd)
Larva
(3rd)
Larva
(3rd)
Larva
(3rd)
Larva
(3rd)
20
30
20
20
60–65
70
20
20
40
60
Host irradiation
1 mL egg
3 mL of water
1 mL egg
3 mL of water
100 larvae
naked
100 larvae
naked
100 larvae
naked
200 larvae
naked
larvae
naked
100 larvae
naked
Larvae mixed
in diet
100 larvae
naked
100 larvae
naked
100 larvae
naked
Larvae in water
Irradiator / conditions
Gammacell 220 Co 60
2.3–3.0 Gy/min free oxygen
Gammacell 220 Co 60
2.5–3.0 Gy/min free oxygen
Gammacell 220 Co 60
2.5–3.0 Gy/min free oxygen
Gammacell 220 Co 60
2.5–3.0 Gy/min free oxygen
Gammacell 220 Co 60
2.5–3.0 Gy/min free oxygen
137 Cs source
1732 roentgens/min
Gammabean 650 Co 60 type
IR31
226.9–287.83 Gy/h
Gammacell 220 Co 60
2.5–3.0 Gy/min free oxygen
Gammacell 1,000 Cs137
8.9 Gy/min
Gammacell 220 Co 60
2.5–3.0 Gy/min free oxygen
Gammacell 220 Co 60
2.5–3.0 Gy/min free oxygen
Gammacell 220 Co 60
2.5–3.0 Gy/min free oxygen
Theratron Co 60
type C-146; 107.33 cGy/min
Reference
[38]
[38]
[19]
[19]
[19]
[18]
[66,67]
[39]
[84]
[39]
[39]
[19]
[41]
Table 1. Cont.
Family
Parasitoid species
Psytalia
humillis
Diachasmimorpha
kraussii
Eulophidae
Diapriidae
Eurytomidae
Chalcidoidea
Aceratoneuromyia
indica
Coptera
haywardi
Eurytoma
sivinski
Dirhinus spp.
Host
species
Ceratitis
capitata
Bactrocera
tryoni
Stage
(instar)
Larva
(3rd)
Irradiation
Dose (Gy)
70
15.9-26.8
Larva
(2nd–
3rd)
Larva
(3rd)
2
Pupa
Host irradiation
1 Lt naked larvae
in a plastic bag
Larvae with diet
in Petri dishes.
Irradiator / conditions
Gammacell 220 Co 60
3.0 Gy/min
Gamma Technology Research
Irradiator Co 60
Anastrepha
45
100 larvae
JS-120 Co 60
ludens
naked
4.22 Gy/min
Anastrepha
20
100 pupae
Gammacell 220 Co 60
ludens
naked
2.5–3.0 Gy/min free oxygen
2
Anastrepha
Pupa
20
100 pupae
Gammacell 220 Co 60
ludens
naked
2.5–3.0 Gy/min free oxygen
2
Anastrepha
Pupa
20
100 pupae
Gammacell 220 Co 60
ludens
naked
2.5–3.0 Gy/min free oxygen
1
2
Eggs exposed to radiation at the age of 72 h. Pupae exposed to radiation at the age of 3–5 days.
Reference
[81]
[83]
[85]
[39]
[39]
[39]
24
Figure 1. Mass rearing of D. longicaudata with irradiated host larvae. Moscafrut Program, México. (a)
Cages
in
the
adult
colony,
(b)
D.
longicaudata
female
ovipositing,
(c) an adult parasitoid rearing cage, (d) larvae that have been exposed to parasitoids, including
pupated larvae.
a
b
c
d
A koinobiont outside of the Braconidae, the eulophid Aceratoneuromyia indica (Silvestri), can
develop in irradiated hosts and attacks larvae in various genera of Tephritidae (Bactrocera spp.,
Anastrepha spp.). Little is known about the developmental biology of this species [78], however, it
could be important to biocontrol since it searches for host larvae inside infested fruit and may not
find large fruit size a barrier to oviposition [86].
Pupal parasitoids have also been considered for tephritid biological control and can be divided
into two groups that may differ in their developmental responses to host irradiation (see Section 3,
Physiological Basis). The first group is composed of species of Dirhinus (Chalcididae) and Eurytoma
sivinskii (Eurytomidae) (Gates and Grissell). These are solitary ectoparasitic idiobionts and generalists
that develop in a wide range of Diptera [87,88]. The second consists of endoparasitoids of the family
Diapriidae, particularly C. haywardi. These appear to be specialized on Tephritidae and so are likely
to have less effect on non-target species and to remain focused on declining pest populations [89].
The emergence of adult parasitoids from their host puparia requires removal of host larvae from
the potential contaminants in the artificial diet and their placement into a suitable pupation
environment. From an operational perspective, host irradiation poses few adverse effects in this
regard. An exception is that irradiation of Bactrocera dorsalis (Hendel) second instar larvae, used for
mass rearing of Fopius vandenboschi (Fullaway), prevents mature larvae from jumping in order to
exit diet trays. This creates a problem for parasitoid mass-rearing since there is no equally efficient
artificial technique to remove larvae from diet (Kuswadi, personal communication).
The micro-environmental conditions under which radiation is applied are important to its
effectiveness. For instance, Cancino et al. [19] irradiated C. capitata third instar larvae directly without
any additional substrate (diet, vermiculite, water etc.), while Hepdurgun et al. [41] irradiated larvae
of similar age covered in water. Since water is an effective radiation barrier [90], Hepdurgun et al.’s
larvae required an additional 20 Gy to be sterilized.
To an even greater degree than gamma rays, the efficacy of X-rays depends upon the manner of
host presentation. For example, a dose of 60 Gy applied to 150–200 third instar C. capitata placed in
a Petri dish, completely inhibits adult fly emergence, whether or not larvae are immersed in diet.
However, adult development and eclosion of ~19,000 larvae in a larger container was not completely
suppressed even with a dose 100 Gy [45]. X-rays have lower penetration than gamma rays [43] and
their efficiency is greatly reduced when larvae are immersed in diet and presented in deep-bodied
trays. Equivalent doses of gamma and X-rays induced sterility in A. fraterculus [46] but this might
have been due to small numbers of larvae (approx. 2,200) being presented in shallow diet trays
(Table 2).
Table 2. X-ray doses applied in two fruit fly species for mass rearing the hymenopteran larval
parasitoid D. longicaudata.
Host
Species
Ceratitis
capitata
Anastrepha
fraterculus
Stage
(instar)
Larva
(3rd)
Larva
(3rd)
Irradiation
Dose
6,250.2 R
(60 Gy)
10,417 R
(100 Gy)
Host
Irradiation
150–200
larvae
with and
without
larval
diet
2,200
larvae
mixed in
diet
Irradiator/conditions
Reference
Philips MG 160 Constant
Potential
X-ray System-Minus H:T.
Generator
Type 160 kV/4 kW
Free oxygen
Philips MG 160 Constant
Potential
X-ray System-Minus H:T.
Generator
Type 160 kV/4 kW
Free oxygen
[45]
[46]
In facilities mass rearing parasitoids for augmentative releases, large quantities of hosts are treated
in each radiation session, and optimal radiation doses for particular scales of irradiation and hosts
have been experimentally derived [36]. Unfortunately, this process has only occasionally been put
into practice and then only for some parasitoid species. Table 3 lists the reported doses used to
irradiate large quantities of hosts. The doses applied are universally higher than those suggested in
the literature as necessary to prevent fly emergence (see Table 1).
26
Table 3. Gamma ray doses used for irradiation of hosts in the large-scale mass rearing of fruit fly
parasitoids.
Parasitoid
species
Host
species
Stage
(instar)
D.
longicaudata
D.
longicaudata
A. ludens
A.
suspensa
Larvae
(3rd)
Larvae
(3rd)
D. krausi
C.
capitata
C.
capitata
C.
capitata
A. ludens
Larvae
(3rd)
Larvae
(3rd)
Larvae
(3rd)
Pupae
D. tryoni
P. humillis
C. haywardi
Irradiati
on Dose
(Gy)
45
40
70
70
70
40
Irradiator/conditions
JS-120 Co 60
4.22 Gy /min
Gammacell 1,000 Cs
137
12 Gy/min
Gammacell 220 Co 60
3 Gy/min
Gammacell 220 Co 60
3 Gy/min
Gammacell 220 Co 60
3 Gy/min
JS-120 Co 60
4.22 Gy/min
Weekly
Pupae
Production
50 millions
Refere
nce
~150,000
[19,91
]
[12]
~1 million
[92]
~1 million
[93]
~100,000
[81]
150,000
[17,39
]
5. Quality of Emerged Adult Parasitoids
While the numbers of parasitoids reared and the complete removal of fertile flies are important to
augmentative biological control, it is equally important that the parasitoids produced retain the
foraging and reproductive abilities that make them effective biological control agents. Some
important parameters to measure production quality, such as pupation, adult emergence, sex ratio,
longevity, fecundity and flight capability, have been established [94,95]. One comparison of D.
longicaudata reared on irradiated and non-irradiated hosts found no significant differences in the
mentioned parameters except for a lower rate of pupation in those larvae that had failed to mature
within 72 h of irradiation [19].
A mixture of developing flies and parasitoids in the same pupation medium can decrease
parasitoid survival. Flies increase micro-environmental temperatures which can result in degraded
hygienic conditions and poorer parasitoid health. Exclusive production of parasitoids reduces
mortality
and improves emergence, biases sex ratios towards females, and improves longevity and flight
capability [96].
6. Practical Applications
The use of irradiated hosts has improved the rearing-efficacy of fruit fly parasitoids and perhaps
their quality as biological control agents. The following are among the most important of radiation’s
specific contributions:
(a) Avoidance of host emergence: This is without doubt the most important consequence of host
irradiation. Developmental suppression of non-parasitized hosts, which represent between 10–
50% of hosts under mass rearing conditions, is a key to increasing parasitoid production to the
level of millions per week. Without irradiation it is practically impossible to maintain large-scale
production without the risk of shipping and releasing pest flies.
(b) Increased production: As a result of suppression of host defenses, irradiation of the hosts can in
some cases increase parasitoid emergence rates [66,67]. Also, host mortality is reduced and
parasitoid emergence increased as a result of larval or pupal medium sanitation.
27
(c) Pupae packing and shipment: Production laboratories are often located far from the targeted
release areas. The transportation of exclusively parasitized pupae in plastic bags under hypoxic
conditions improves security considerations and so facilitates transport, handling and makes
post-transport quality evaluations simpler to perform [97].
(d) Preparation for release: The sole emergence of adult parasitoids facilitates the design of
methods to release millions of parasitoids in the field [12,13]. This is particularly true when
devices such as those employed for aerial release need to be calibrated for a particular size of
insect with unique environmental tolerances [93,97].
(e) Parasitoid quality: Avoiding the separation of parasitoids and flies, allowing the packing and
transport of only parasitoids in pupae rather than as adults, significantly increases their quality.
Also, fewer dead host larvae and pupae during the production phase as a result of the exclusive
development of parasitoids, improves sanitation and the quality of mass produced parasitoids
while favoring a female-biased sex ratio [66,67,96].
(f) Field evaluations: Parasitoid presence, behavior, survival and dispersal can be assessed by
deploying devices baited with irradiated hosts (Figure 2) [13]. Irradiated hosts do not present an
infestation risk in the field. The use of such devices is currently the only practical alternative to
experiments conducted under laboratory or greenhouse conditions [98].
(g) Export of parasitoids within quarantined pest pupae: The MOSCAFRUT production facility in
Mexico has exported D. longicaudata parasitoids to different countries such as Argentina, Brazil,
Colombia, Costa Rica and Peru [79,99]. This involved the transport of
A. ludens as the host, a quarantined fly species in all the mentioned countries. The consignments
were carried out using parasitoids in irradiated hosts, thus eliminating the risk of introducing an
economically important species. In addition, the Campaña Nacional contra Moscas de la Fruta
(National Campaign against Fruit Flies) in Mexico, transports millions of A. ludens pupae
containing D. longicaudata weekly to various “low prevalence” agricultural production zones in
northern Mexico. Since these are areas where eradication or suppression campaigns are ongoing,
the inadvertent release of fertile flies would be disastrous [91]. However, due to host irradiation
there have been no reports of fruit fly contamination in over 15 years. Another noteworthy case
is the import and release of Psyttalia humilis (Silvestri) in California for the control of B. oleae.
These parasitoids are produced using irradiated C. capitata [81] larvae transported from
Guatemala. This species of fly is commercially important throughout the world and is a
quarantine species in the United States. Without irradiation, the project in its present form would
not be feasible.
7. Conclusions
Augmentative biological control has a promising future as part of integrated fruit fly management.
Assessments carried out in the field have demonstrated the effectiveness and advantages of the
approach. The availability of many parasitoid species provides a much wider scope of biological
control alternatives than in the past to manage different fruit flies under different situations and
climatic conditions. However, there is still need for more research to further reduce mass rearing
costs, including the production of irradiated hosts. For example, X-ray radiation devices and
techniques require further evaluation in order to determine the best doses and host physiological
states.
28
Figure 2. Different devices for evaluating parasitoid presence or activity in the field using irradiated
host larvae or pupae. (a) “Sausage” trap with 200 irradiated larvae and diet for
D. longicaudata evaluations, (b) D. longicaudata females ovipositing into hosts within the trap, c and
d) two views of traps with approximately 1,000 irradiated pupae and vermiculite used for evaluation
of pupal parasitoids.
a
c
b
d
The use of irradiated hosts in mass rearing is essential for large-scale management of parasitoids.
However, a significant constraint is access to radiation sources. These are costly [44], thus their use is
largely restricted to large commercial producers [100] or to government institutions that support
area-wide pest management approaches. The advantages of irradiation will continue to drive a
demand for alternative X-ray devices that more cost-effective and for studies of parasitoid
physiology, behavior and other biological attributes in support of augmentative biological control.
For example, the use of irradiated eggs for the development of larvae that can be used as hosts of D.
longicaudata or other larval parasitoids could reduce handling time, because it is faster and easier to
irradiate large numbers of eggs. Also, easily reared factitious host larvae and pupae could lower mass
production costs.
The mass rearing of fruit fly parasitoids requires the infrastructure for the mass production of
hosts, which means that initial investment costs are high. This has led some regional control
programs to procure parasitoids from other production centers. As this requires the elimination of
the risk of introducing quarantine pest species, the use of irradiated hosts for transboundary
movement will increasingly become compulsory.
In the field, evaluation of parasitoid efficiency can be further developed by means of devices with
irradiated host eggs, larvae or pupae [24,29]. Studies of this type have already provided interesting
information on the dispersal of released parasitoids. In addition to monitoring parasitoid presence
29
and activity, irradiated hosts could be placed in the field early in the fruiting season to build up
natural parasitoid populations. Such an approach would be foolhardy without radiation technologies.
In conclusion, the use of irradiated hosts is fundamental for the production of fruit fly parasitoids.
It not only facilitates augmentative biological control, it also creates opportunities for other novel
environmentally-friendly control techniques that can join augmentation in an integrated approach to
area-wide fruit fly management.
Acknowledgments
Thanks to Yeudiel Gómez for his important comments on early versions of the paper. Pedro Rendón
kindly provided us with important information about parasitoids species and irradiation doses
applied in the biological control of fruit flies in the Guatemala Medfly Program. Ramón Wilson,
Patricia López and Eric López took the photos included in this work.
1.
2.
3.
4.
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6.
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8.
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Evaluación de la Concentración de Levadura y de Harina de Pescado como Complemento de la
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Marysol Aceituno Medina, Jorge A. Becerra Monzon y Emilio Hernández Ortiz
Programa Moscafrut SAGARPA-IICA, Metapa de Domínguez, Chiapas, México.
Introducción
La Planta de cría y esterilización de mosca del Mediterráneo (Planta Moscamed), localizadas en
Metapa de Domínguez, Chiapas, México, produce semanalmente 500 millones de machos estériles
potencialmente capaces de aparearse con moscas silvestres. La cría masiva de moscas de la fruta
requiere de una dieta larvaria que contenga nutrientes que puedan ser asimilados y les sirva para su
desarrollo, crecimiento y reproducción. La cría masiva de larvas de la mosca del Mediterráneo,
Ceratitis capitata, depende del uso de la levadura como fuente principal de proteína y es considerada
como el ingrediente con mayor costo de producción (~50%) a nivel de cría masiva (Hernández-Ortiz
et al., 2008); es por ello que existe la tendencia a reducir esta dependencia mediante el uso de otros
recursos o fuentes alternativas de proteínas, con igual o similar calidad nutritiva y de menor costo. La
harina de subproductos pesqueros y sus respectivos ensilados son materiales sustentables que
proporcionan proteína de alta calidad para la elaboración de alimentos para aves, ganado y peces
(Geron et al., 2007; Santana-Delgado et al., 2008). En cuanto a la harina de subproductos de atún,
estudios preliminares realizados en la alimentación de insectos la consideran una fuente de proteína
potencialmente utilizable en la nutrición de larvas de moscas de la fruta del género Anastrepha (A.
ludens, A. obliqua) (Hernández-Ortiz et al., 2011). Por otra parte, los ensilados biológicos se basan en
la fermentación ácido-láctica y son un excelente producto proteínico de alto valor biológico que se
ha empleado para la alimentación animal y se ha elaborado con especies de pescado de bajo valor
comercial, desechos de peces marinos y del pescado de las industrias (Vidotti, 2003). La
fermentación acido-láctica es un proceso barato que mejora y mantiene la calidad nutricional del
ensilado, además que la actividad antimicrobiana de los ácidos orgánicos (láctico, acético y fórmico y
del pH resulta complementaria (Spanopoulos-Hernández et al., 2010). Estas características hacen que
la inclusión de estos subproductos en las formulaciones de dietas artificiales sea por demás
interesante. En base a lo anteriormente expuesto, el objetivo de este trabajo fue determinar la
factibilidad de utilizar la harina de subproductos del atún y su respectivo ensilaje como ingredientes
alternativos de sustitución parcial o total en dietas larvarias de Ceratitis capitata.
Materiales y Métodos
Área de estudio. Este trabajo se realizó en el Laboratorio de Colonización y Cría de Moscas de la
Fruta de la Subdirección de Desarrollo de Métodos, Programa Moscafrut, ubicado en Metapa de
Domínguez, Chiapas.
Material biológico. Los huevos de C. capitata procedentes de las colonias de producción masiva
establecidas en la planta El Pino de Guatemala fueron proporcionados por la Planta Moscamed,
ubicada en Metapa de Domínguez, Chiapas. La harina de subproductos de atún (56% de contenido de
proteína) utilizada en este trabajo procedió del atún aleta amarilla (Thunnus albacares) adquirido de
36
Grupo Herdez S. A de C.V., ubicado en el Parque Industrial Fondeport Francisco I. Madero en Puerto
Chiapas, México.
Preparación de las dietas y manejo de las larvas. El esquema de formulación de la dieta testigo y la
variación en la concentración de la fuente de proteína se muestran en el cuadro 1 y 2,
respectivamente.
Cuadro 1. Formulación de la dieta testigo de Ceratitis capitata.
Ingredientes
g/kg de dieta
1
Levadura
90.4
2
Azúcar
124.1
3
Ácido cítrico
19.1
4
Benzoato de sodio
3.4
5
Nipagin
2.3
6
Goma guar
0.6
Triturado de maíz
230.1
Salvado de trigo
101.5
1
2
3
Lake States Div. Rhinelander Paper Co. Rhinelander Wis.; Ingenio Huixtla, Chiapas; Anhidro acidulante FNEUM,
5
6
Mexana, S.A. de C.V., Morelos. Mallinckrodt Speciality, Chemicals Co. St. Louis Miss.; Cia. Universal de Industrias, S.A. de
C.V., México.
Para la preparación de las dietas los ingredientes sólidos fueron pesados en forma individual,
vaciados y mezclados manualmente en charolas de plástico (35x20x7 cm) con capacidad 1 kg. La
dieta utilizada como testigo fue la que se elabora en la cría masiva de la especie en cuestión.
Preparación del ensilado de HSA (EHSA). Para la elaboración del ensilado biológico se siguió la
metodología reportada por Llanes et al., 2010. Brevemente, 5 kg de HSA fueron pesados y mezclados
con piloncillo (150g/kg), yogurt comercial desgrasado (30g/kg) como cultivo de bacterias ácido
lácticas (Streptococcus thermophylus y Lactobacillus bulgaris) y agua (0.75g/kg). La mezcla se colocó
en recipientes de plástico con tapas y se almacenó a temperatura ambiente durante 15 días, el pH
obtenido al finalizar este tiempo fue de 4.2. Posteriormente el ensilado fue secado en una estufa a
55°C por 120 horas. Las charolas con dieta recién sembrada (2.36 ml de huevo/ kg de dieta) se
cubrieron con tela tipo pañalina para evitar la infestación de Drosophila melanogaster (L.). Con el
objetivo de completar el desarrollo larvario, las charolas recién sembradas fueron colocadas bajos
distintas condiciones de temperatura y humedad que son descritas a continuación: a) Iniciación
larvaria, 30 ±1°C, 80-90% H.R., tiempo de estancia 48 horas; b) maduración larval I, 28 ±1°C, 80-90%
H.R., tiempo de estancia 48 horas; c) maduración larval II, 28±1°C, 80±5% H.R., tiempo de estancia 24
horas, durante esta instancia las charolas fueron regadas 2 veces al día; d) maduración larvaria III, 27
±1°C, 75±5% H.R., tiempo de estancia 72 horas; en esta etapa, al sexto día después de la siembra se
realiza la colecta larvaria, la cual se caracteriza por el momento de “salto” de la larva. De esta
manera, las larvas son colectadas en charolas de plástico (75x35x7 cm) conteniendo vermiculita para
iniciar el proceso de pupación. La recuperación larvaria se llevo a cabo durante 3 días realizando un
total de 3 colectas por tratamiento. Una vez colectada la larva, ésta permaneció durante 7 días a
22°C±1°C, hasta el momento de la emergencia del adulto.
Diseño experimental y análisis de datos. Para la evaluación se utilizó un diseño completamente al
azar con 9 tratamientos y 12 repeticiones por cada tratamiento. Los parámetros para evaluar fueron
divididos en parámetros estimadores de sobrevivencia: transformación de huevo a larva (% de
37
huevos sembrados que llegaron a larva de tercer estadio), emergencia de adultos (% de adultos que
abandonan el pupario) y porcentaje de voladoras. Parámetros estimadores de calidad: Peso de la
larva (mg), rendimiento larvario (larvas/g de dieta) y peso de la pupa (mg) (FAO/IAEA/USDA/2003).
La diferencia entre los 17 tratamientos fue determinada por análisis de varianza y mediante la
prueba de comparaciones múltiples de medias de Dunnett; para ello los datos expresados en
porcentajes fueron transformados a grados del arcoseno en radianes de la raíz cuadrada de la
proporción X’=sen-1X, donde X correspondió al valor original como proporción (porcentaje/100). Los
datos correspondientes a peso de la larva, rendimiento larvario y peso de la pupa fueron
transformados a logaritmos. Para análisis de datos se empleo Software R como paquete estadístico.
Cuadro 2. Variación en la concentración de la fuente de proteína en las dietas experimentales.
Tratamiento
% Levadura Torula
% HSA
% Ensilado HSA
T0 (Testigo)
T1
100
88.94
0
11.06
0
0
T2
T3
T4
T5
T6
T7
T8
T10
T20
T30
T40
T50
T60
T70
T80
77.88
66.81
55.75
44.69
33.63
22.6
11.50
88.94
77.88
66.81
55.75
44.69
33.63
22.6
11.50
22.12
33.19
44.25
55.31
66.37
77.4
88.50
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
11.06
22.12
33.19
44.25
55.31
66.37
77.4
88.50
Cuadro 3. Parámetros estimadores de sobrevivencia de Ceratitis capitata en dietas larvarias.
Tratamiento
T0 (Testigo)
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
T8
T10
T20
T30
T40
T50
Transformación de Huevo a
Larva (%)
75.17± 13.12
68.84 ± 19.10
53.70 ±19.23 ***
78.26 ±16.12
64.07± 23.14
54.60 ± 9.94 ***
51.54 ± 20.37 ***
35.37 ± 18.56 ***
23.00 ± 18.62 ***
81.72 ± 20.27
84.31 ± 11.59
78.54 ± 10.28
77.95 ± 10.83
72.21 ± 12.88
Emergencia de adultos (%)
87.08 ± 9.94
83.42 ±13.91
92.25 ± 3.62
90.67 ± 6.07
87.25 ± 11.48
89.83 ± 8.73
86.42 ± 10.61
85.33 ± 12.32
23.0 ± 24.30***
96.83 ± 4.09
96.67 ± 3.58
93.92 ± 6.82
94.0 ± 7.63
90.00 ± 6.82
Voladoras (%)
87.08 ± 9.94
73.17 ± 18.92
79.33 ± 10.88
76.17 ± 14.86
65.67 ± 26.96***
75.0 ± 15.16
67.00 ± 22.46***
68.75 ± 23.85
56.33 ± 32.74***
92.92 ± 9.36
94.0 ± 5.56
88.17 ± 12.33
88.42 ± 10.62
79.50 ± 12.96
38
T60
36.21 ± 23.57***
75.33 ± 13.40
67.33 ± 14.37
T70
31.65 ± 18.47***
70.25 ± 7.70***
63.42 ± 10.49***
T80
23.93 ± 6.27***
69.0 ± 11.61***
52.33 ± 12.35***
Valores con *** en cada columna, representan diferencias significativas, evaluadas mediante la Prueba de Dunnett
(P ≤ 0,05)
Resultados y discusiones
Los parámetros de sobrevivencia: transformación de huevo a larva (F=19.4106; g.l.=16; P<0.0001),
emergencia de adultos (F=8.3951; g.l.=16; P<0.0001) y porcentaje de voladoras (F= 6.4048; g.l.=16;
P<0.0001), indican que los tratamientos presentaron diferencias significativas.
Debido a que uno de los objetivos de este estudio es la disminución de costos y el empleo de
materias primas locales, el interés en los resultados se enfoca en aquellas mezclas que permitan la
mayor inclusión de harina de subproductos de atún o ensilado de la misma harina y una calidad del
insecto aceptable. En concreto, mezclas que incluyan porcentajes iguales o superiores al 40%
resultan las más deseables. En base a esto, los tratamientos, T3, T30, T40 y T50 no presentan
diferencias significativas con respecto a la dieta testigo (T0) (Cuadro 3). De manera similar, los
parámetros de calidad: peso de la larva (F=4.6347; g.l.=16; P<0.0001), rendimiento (F=19.2208;
g.l.=16; P<0.0001) y peso pupa (F= 2.3802; g.l.=16; P=0.003), indican que los tratamientos
presentaron diferencias significativas, y que los tratamientos T40 y T50, no presentaron diferencia
significativa con respecto a la dieta testigo (Cuadro 4). En consecuencia estos tratamientos podrían
considerarse como candidatos para su posterior evaluación a escala semi-masiva.
Es importante resaltar que en general los mejores resultados para los parámetros de
sobrevivencia y calidad fueron obtenidos con los tratamientos que contenían 44.25 y 55.31% de
EHSA y 33.19% de HSA. Esto podría estar relacionado, a que a diferencia de la HSA, en el ensilado
ocurren procesos de hidrólisis importantes que permiten mejorar la disponibilidad de polipéptidos y
aminoácidos (Oyedapo and Jauncey, 1993), lo cual podría ser satisfactorio para el desarrollo de la
larva. Es importante considerar que las mejores mezclas fueron obtenidas con 55.31% y 33.19% de
EHSA y HSA, respectivamente, resaltando que el porcentaje de inclusión de EHSA fue
significativamente mayor al de la HSA. Este resultado podría estar asociado a las interacciones entre
ambas matrices (levadura torula:EHSA y levadura torula: HSA), y a su contenido de lípidos y
aminoácidos. La HSA, por su contenido de lípidos (~14%) en comparación con su respectivo ensilado
(~6%), es particularmente propensa a la oxidación, debido a los altos niveles de ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga (i.e. eicosapentaenóico y docosahexanóico) y al alto contenido en hierro
del músculo rojo (agente pro-oxidante) (Spanopoulos-Hernández et al., 2010). Esta susceptibilidad a
la oxidación de la HSA, que disminuye significativamente en su respectivo ensilado, puede actuar
sobre algunas proteínas y reducir su calidad debido a las pérdidas de ciertos aminoácidos como
metionina, triptófano, histidina y lisina, los cuales son aminoácidos indispensables para el desarrollo
de la larva, (Chang, 2004). Estos cambios ocasionan que la proteína pierda aminoácidos, se vuelva
menos aprovechable, se polimerice y por ende las enzimas digestivas pierdan parcial o totalmente su
actividad biológica (Badui, 1993).
Con respecto al contenido de aminoácidos, es posible que exista una interacción positiva
importante entre la levadura torula y el EHSA (~50%) y entre la levadura torula y la HSA (~30%) en
esas proporciones, ya que de acuerdo al perfil de aminoácidos de la levadura torula (Hernández et
al., 2012 (datos no publicados)), la falta de metionina o glicina, la cual está relacionada con la
emergencia del adulto (Chang, 2004) (Cuadro 3) podría ser complementada con la adición de la HSA
o el EHSA (Kifer et al., 1969). Sin embargo, para la determinación del tipo de interacciones entre las
39
matrices es necesaria la realización de estudios más finos, que ayuden a soportar esta hipótesis (i.e.
TBA, digestibilidad de proteína, digestibilidad total, determinación de factores anti-nutricios).
Conclusiones
La inclusión de HSA y EHSA como complemento a la dieta, permite el desarrollo de larvas de Ceratitis
capitata y los mejores resultados tanto en parámetros de sobrevivencia como de calidad fueron
obtenidos con los tratamientos T3, T40 y T50, los cuales tuvieron mayor similitud con el tratamiento
testigo por lo que se concluye que estas serían opciones para continuar realizando pruebas a nivel
semi-masivo.
Recomendaciones
Los tratamientos seleccionados se deben probar a nivel semi-masivo en condiciones operadas por la
Planta Moscamed. Es necesario realizar el análisis de los costos para determinar si existe un factor de
impacto positivo al utilizar las fuentes alternativas de proteínas como complemento.
Cuadro 4. Parámetros estimadores de calidad de Ceratitis capitata en dietas larvarias.
Rendimiento (No. de
Peso pupa (mg)
larvas/g de dieta)
T0 (Testigo)
8.34 ± 0.33
13.74 ± 1.84
6.48 ± 0.30
T1
7.61 ± 0.61
11.78 ± 3.27
5.49 ± 0.76
T2
8.51 ± 0.50
9.19 ± 3.29***
5.95 ± 0.53
T3
7.68 ± 1.08
13.39 ± 2.76
5.34 ± 0.61***
T4
7.67 ± 0.80
10.96 ± 3.96
5.62 ± 0.81
T5
8.08 ± 1.37
9.34 ± 1.70***
5.45 ± 0.97***
T6
7.84 ± 0.88
8.82 ± 3.49***
5.34 ± 0.64***
T7
9.38 ± 1.82
6.05 ± 3.17***
5.08 ± 0.99***
T8
10.79 ± 3.49***
3.94 ± 3.19***
5.25 ± 0.97***
T10
8.78 ± 2.04
14.35 ± 3.90
5.59 ± 0.88
T20
7.78 ± 0.66
14.61 ± 2.33
6.06 ± 1.21
T30
8.49 ± 0.68
13.99 ± 3.34
5.95 ± 0.62
T40
8.16 ± 0.83
13.34 ± 1.85
5.80 ± 1.02
T50
7.97 ±1.07
12.36 ± 2.20
5.50 ± 0.70
T60
7.88 ± 1.09
6.20 ± 4.03***
5.19 ± 0.58***
T70
7.24 ± 0.45
5.41 ± 3.16***
5.06 ± 0.92***
T80
7.72 ± 1.29
4.10 ± 1.07***
5.66 ± 1.31
Valores con *** en cada columna, representan diferencias significativas, evaluadas mediante la Prueba de Dunnett (P ≤
0,05).
Tratamiento
Peso de larva (mg)
Referencias
Badui, S. 1993. Química de los alimento. 3 ed. Editorial Alhambra Mexicana, S.A. México, D.F. pp 381.
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Hernández, E., D. Orozco, P. Rivera, R. Aguilar, Luis Quintero y P. Montoya. 2012. Procedimientos para la evaluación de
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40
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fermented silage fron tilapia filleting residue. Animal Feed Science and Technology. 136, 226-239.
Kifer, R.R., n.l. Karrick, W. Clegg, M.E. Stansby and M.E. Ambrose. 1969. Nutritive content of tuna fish meal evaluated by
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41
Calidad del Mango cv. ʻAtaulfoʼ Irradiado con Co-60 como Tratamiento Fitosanitario contra Moscas
de la Fruta (Diptera: Tephritidae)
1
2
2
2
2
2
2
Jorge Toledo, Emilio Hernández, Yeudiel Gómez, Pablo Montoya, Marysol Aceituno-Medina, Bigail Bravo, Arseny
1
1
Escobar-Lopez y Pablo Liedo
2
El Colegio de la Frontera Sur, Tapachula, Chiapas, 30700 México; Programa Moscafrut, SAGARPA-IICA. Metapa de
Domínguez, Chiapas, C. P. 30860. México.
Introducción
Los insectos plaga amplían su distribución utilizando diversos mecanismos de dispersión (volando,
caminando y el viento). Sin embargo, el comercio y los medios de transporte son las formas más
eficientes de dispersión artificial. Los países han establecido diversos servicios de cuarentenas para
reducir al máximo el riesgo de que individuos con capacidad de colonizar sean introducidos. En este
contexto, los frutos hospederos de moscas de la fruta deben ser sometidos a un tratamiento
cuarentenario para autorizar su movilización de áreas con presencia de plagas a áreas libres
(Armstrong y Couey 1989).
El mango es un fruto hospedero de Anastrepha ludens y A. obliqua (Diptera: Tephritidae) (Aluja et
al. 1996, Thomas y Loera-Gallardo 1998), por lo que es sometido a un tratamiento hidrotérmico
antes de autorizar su entrada a Estados Unidos (USDA/SAGARPA 2011). Pero la eficiencia del
tratamiento hidrotérmico se ve limitada porque disminuye la vida de anaquel del mango,
principalmente cuando no tiene la madurez fisiológica adecuada. Además, el número de
empacadoras que emplean este tratamiento es insuficiente para cubrir la demanda de las áreas
productoras de mango. En consecuencia, es necesario implementar métodos alternativos, eficaces y
con mayores ventajas (aire caliente forzado, temperaturas frías) forzado (Mangan and Ingle 1992,
1994), los cuales tienden a causar los mismos daños que la inmersión en agua caliente; mientras que
la irradiación ionizante de 60Co ofrece mayor potencial, principalmente por la seguridad, rapidez
como tratamiento y por causar menor daño en la calidad de las frutas (Bustos et al. 2004). Su uso
como tratamiento fitosanitario se basa en dos criterios: el primero para buscar la inhabilidad del
insecto para sobrevivir y/o reproducirse después de irradiados en estado de huevo y/o larva (USDAAPHIS 1996), y el segundo, para inducir la muerte inmediata del estado biológico tratado. En ambos
casos se requiere cumplir con un umbral de inhabilidad o mortalidad Probit 9.
La radiación ionizante como tratamiento fitosanitario de frutos frescos fue autorizado en 1984
por la Food and Drug Administration (FDA) de Estados Unidos, mediante la norma 7CFR 305.30, y en
México también ha sido autorizada su uso (NOM-022-FITO-1995). Las dosis establecidas para A.
ludens y A. obliqua es de 150 Gy y para C. capitata de 225 Gy (7CFR 305.30/USDA/APHIS). Se ha
determinado la dosis para un número importante de especies de moscas de la fruta, y se ha
caracterizado su efecto sobre la calidad de diferentes especies de frutos (Hallman 1999, Hallman &
Loaharanu 2002). En 1986 se aplicó a mango, Mangifera indica L. de Puerto Rico y en 1987 a
papayas, Carica papaya L. de Hawai, ambos exportados a Estados Unidos, teniendo buena
aceptación por parte de los consumidores. Los estados de Texas y California también aprobaron la
aplicación de 150 Gy contra A. suspensa (Loew) en guayabas de Florida. Debido a que cada vez es
mayor la demanda de este tratamiento, se han desarrollado cámaras y sistemas de convoy para
realizar dicho proceso (Hallman 1999), y se han iniciado la construcción de plantas para irradiación
comercial de productos hortícolas.
Las dosis que se han determinado para inducir la muerte inmediata en larvas son muy altas
(>1000 Gy) y causan efectos adversos sobre la calidad de la fruta. Por ello, el criterio de aplicación a
42
nivel comercial se basa en inhibir la emergencia de adultos a un nivel de Probit-9 irradiando huevos o
larvas (Bustos et al. 1992, Hallamn & Worley 1999, Hallman 2000, Toledo et al. 2003). La radiación
aplicada a huevos evita el desarrollo del primer instar larval, cuando se aplica a larvas de primer
instar evita el desarrollo del tercer instar y del adulto, cuando es aplicada a larvas de segundo instar
no hay desarrollo del tercer instar ni de la pupa, cuando se aplica sobre el tercer instar se evita la
pupación y la emergencia del adulto (Hallman 2000).
La radiación aplicada como tratamiento fitosanitario es para inhibir el desarrollo del estado más
tolerante, pero la tolerancia también se incrementa conforme avanza el desarrollo de dicho fase
biológica (Hallman 2001). En las moscas de la fruta el estado más tolerante presente en frutos es la
de larva de tercer estadio (Heather et al. 1991). Dosis menores a 150 Gy no afectan la calidad del
mango y tienen la ventaja de retrasar la maduración por lo que la vida de anaquel se incrementa, así
se demostró que con 250 Gy, la vida de anaquel se alargó por 10 días.
Aunque estos tratamientos han demostrado su efectividad para causar mortalidad en los estados
inmaduros de moscas de la fruta a nivel de Probit 9, también pueden afectar los parámetros de
calidad sensorial de la fruta (Hernández et al. 2010). En este aspecto, para evaluar la calidad de las
frutas interesan la apariencia, la firmeza, el sabor, el color y el aroma. Además, el proceso debe
garantizar la seguridad e inocuidad del producto tratado. Sin embargo, para muchos consumidores,
el motivo de la compra repetida del producto, está regida por la apariencia del producto y la textura
que ofrezca al tacto (Kader 1992; Cardello y Schutz 2003). Debido a que se están explorando acciones
para disminuir los efectos de los tratamientos fitosanitarios sobre las propiedades organolépticas del
mango, el objetivo de este trabajo fue caracterizar la calidad del mango cv. ʻAtaulfoʼ considerando
los parámetros físico-químicos y sensoriales del fruto sometido a tratamiento hidrotérmico e
irradiación a diferentes dosis con Cobalto 60.
Materiales y Métodos
En este estudio se utilizaron mango cv. ʻAtaulfoʼ (Mangifera indica L.) de ¾ de madurez fisiológica,
calibre 16, calidad exportación, procedentes de la Empacadora Naturafrut Bautista, S.P.R. de R.L.,
ubicada en el km. 14 Carretera Tapachula-Puerto Madero, Chiapas. Los frutos fueron trasladados al
Departamento de Colonización y Cría de la Subdirección de Desarrollo de Métodos del Programa
Moscafrut SAGARPA-IICA ubicado en Metapa de Domínguez, Chiapas, donde permanecieron 24 h
antes de ser tratados. Cada lote de fruta fue dividida en 5 tratamientos: a) Tratamiento hidrotérmico
(46.1ºC/75 minutos); b) Irradiados a 150 Gy; c) a 300 Gy y c) a 500 Gy y d) Frutos no tratados
(Control). La fruta de los 5 tratamientos fueron almacenados el primer día a 13ºC y posteriormente a
21ºC, período en que se realizaron las observaciones hasta 21 días después de tratados. La
irradiación de la fruta se realizó en un irradiador con una fuente de Cobalto 60 almacenada en seco,
con una actividad de 28,455 Curies durante el mes de mayo. Los tiempos de irradiación fueron de 70,
140 y 233 min para 150, 300 y 500 Gy, respectivamente. Para la verificación de las dosis se utilizaron
dosímetros Frike y película Radiochromic, recomendados por el Organismo Internacional de Energía
Atómica (OIEA). El tratamiento hidrotérmico se realizó en una empacadora comercial de la localidad
de acuerdo a los establecido para frutos calibre 16 (46°C por 75 min). La calidad de la fruta fue
evaluada cada 3 días por 21 días de almacenamiento a 21 °C, considerando: a) Aspecto fisicoquímico
[pérdida de peso, color externo e interno (brillo, intensidad de color y ángulo de tono), firmeza,
materia seca, pH, acidez titulable y sólidos solubles totales, y b) Calidad sensorial (sabor, olor, color y
apariencia).
43
a) Análisis fisicoquímicos
Las pruebas fueron realizadas siguiendo la metodología descrita en el manual del AOAC (1990) y
recomendado para este tipo de estudios (Hernández et al. 2010).
Pérdida de peso. La tasa de pérdida de peso se determinó mediante el uso de una balanza digital
(Marca Ohaus ®, Modelo CS2000), realizando registros de peso diario de 16 frutos tomados al azar
para cada tratamiento. El registro de pesos se inicio el primer día y después cada tercer día durante
un período de observación de 21 días. Los resultados expresados en porcentajes fueron
determinados con relación a la pérdida de peso acumulado en forma diaria. Los resultados fueron
expresados en porcentajes.
Color externo e interno. Para el color externo se evaluó la zona ecuatorial del mango en tres puntos
(ápice, centro y base), realizando tres repeticiones por tratamiento. Las evaluaciones fueron cada
tercer día durante 21 días después del tratamiento. A los mismos mangos se les realizó un corte
longitudinal lo más cercano a la semilla para determinar el color interno con un colorímetro portátil
(Marca Konica Minolta, Mod. Chroma meter CR-400) que registró luminosidad (L), cromaticidad (C) y
ángulo de matiz (ºHue) (Francis 1980). Para el cálculo se utilizaron las siguientes ecuaciones:
Índice de saturación (Cromaticidad) Cr = (a2 + b2)½
Ángulo de tono Hue (°H) = arctg b/a.
Materia seca. Para esta evaluación se pesaron en una termobalanza (Marca Ohaus®, modelo MB45)
5 g de pulpa de mango y se distribuyó en forma homogénea en platillos de aluminio a peso constante
(tarados), se registró el peso húmedo de la muestra. Se programó la termobalanza a 200°C por 7
minutos, que es el tiempo permisible para frutos, se retiró la muestra y se pesó (peso seco). Por
diferencias de pesos se estimó el peso de materia seca. Las evaluaciones se realizaron por triplicado
cada tercer día durante 21 días que permaneció la prueba. Los valores fueron expresados en
porcentaje.
Firmeza. Para esta determinación previamente se retiró una porción de la cáscara (sólo al nivel de la
piel) de lados opuestos del ecuador de la fruta. Posteriormente, la firmeza se midió con un
penetrómetro digital (Marca Turoni Tr® Forli–Italy, Modelo 53205) equipado con un puntal de 10 mm
de diámetro. Cada evaluación se repitió tres veces, cada tercer día durante 21 días. Los valores
fueron expresados en Newtons (N).
Sólidos solubles totales. Para esta variable se extrajo pulpa de tres partes diferentes del mango
(ápice, centro y base), se maceró y después se extrajo una gota y se midió el contenido de ºBrix en un
refractómetro digital (Marca Atago® modelo PR101). Antes de realizar la siguiente lectura el
electrodo fue lavado con agua destilada. Por cada día y tratamiento se realizaron 3 repeticiones. Los
resultados fueron expresados en °Brix.
pH. Evaluado para conocer el grado de acidez del fruto durante el proceso de maduración. Las
muestras consistieron de 10 g de pulpa, homogenizadas en 90 mL de agua destilada mediante un
proceso de licuado. Con la ayuda de un potenciómetro digital (Oakton®, Modelo Orion 5 Star) se
44
introdujo por inmersión directa el electrodo en las muestras. La cuantificación se realizó por
duplicado por cada tratamiento cada tercer día durante 21 días.
Acidez titulable. Se tomó una alícuota de 10 mL del extracto (10 g de muestra aforado a100 mL de
agua destilada y homogenizado en una licuadora) y se tituló con NaOH 0.1 N. usando fenolftaleína al
1% como indicador. Para cada tratamiento se realizaron dos repeticiones cada tercer día durante 21
días. La acidez fue reportada en mg de acido cítrico.
b) Calidad Sensorial
Esta fase se llevó a cabo en el edificio audiovisual de las instalaciones de la Planta MoscamedMoscafrut y la sala de juntas de El Colegio de la Frontera Sur (ECOSUR), localizadas en Metapa de
Domínguez y Tapachula de Córdova y Ordoñez, Chiapas, respectivamente. Participaron 83
consumidores no entrenados, de los cuales el 54.2% fueron hombres y 45.8% mujeres. De acuerdo a
la edad, la población se distribuyó en 37.3% de jóvenes entre 18-30 años, 56.6% de adultos entre 31
y 50 años, y 6% de adultos mayores de 50 años. Para la evaluación de los atributos sensoriales
(apariencia, sabor, color, y olor) se utilizó una escala hedónica de 5 puntos (Wittig de Penna 2001),
con valores extremos, donde 1 = muy malo y 5 = muy bueno, y donde el valor intermedio 3,
correspondió a la descripción “ni bueno ni malo” (Cuadro 1).
La evaluación se dividió en dos etapas: la primera los frutos se evaluaron al día 14 y la segunda, la
evaluación se hizo cuando los frutos tenían 18 días de tratados y almacenados a 21°C. Cada etapa fue
dividida en tres secciones: 1) los panelistas observaron los frutos enteros y evaluaron la apariencia
externa, 2) los frutos fueron rebanados por la mitad y el panelista evaluó los atributos de color
interno y olor, 3) los panelistas probaron las muestras de fruto y evaluaron el sabor.
Sabor. Para el sabor, se les presentó a los panelistas ~6 trozos de fruta (correspondientes a la mitad
de la unidad). Las muestras se presentaron en platos de plástico de color blanco identificados con su
respectivo código. En esta ocasión se les pidió a los consumidores que probaran las muestras y
evaluarán el sabor de acuerdo con la escala hedónica propuesta. Previo a cada evaluación, se solicitó
a los panelistas enjuagaran con agua su boca para neutralizar el sabor de las muestras. Finalmente se
les solicitó emitieran su opinión sobre sí les gustó o no la muestra? y si comprarían o no el producto.
Color interno y olor. Para su evaluación, se les presentó a los panelistas una rodaja de cada mango
(correspondiente a la mitad de la unidad). Las muestras se presentaron en platos plásticos blancos,
codificados con números aleatorios de tres cifras. Para la evaluación del olor se les pidió a los
panelistas que percibieran el aroma de la rodaja de mango, y que observaran el color de la pulpa.
Apariencia. Los frutos enteros (con un código de 3 cifras) fueron presentados individualmente en
platos desechables de color blanco. Posteriormente, se solicitó a los panelistas que observaran cada
uno de los frutos y que indicaran el grado de aceptación de su apariencia de acuerdo a la escala
hedónica indicada.
Análisis de datos. Los datos expresados en las unidades requeridas para cada parámetro
fisicoquímico fueron sometidos a un análisis de varianza (ANOVA) y la separación de medias se hizo
aplicando la prueba de Tukey HSD (=0.05). Estos análisis fueron hechos con el programa estadístico
JMP versión 5.0.1. Statistical Discovery Software (SAS Institute 2003).
45
En la prueba sensorial los datos del panel fueron convertidos a una escala numérica, siendo 1
para la categoría de “muy malo”, 2 para “malo”, 3 para “ni bueno, ni malo”, 4 para “bueno” y 5 para
“muy bueno”. Los resultados fueron analizados mediante un análisis de varianza (ANOVA) y la
separación de medias se hizo aplicando la prueba de Dunnett (=0.05). Para el caso de los resultados
obtenidos de la pregunta ¿Compraría el producto? el análisis se realizó empleando la prueba Jicuadrada ( 2) para homogeneidad de proporciones. Para la comparación de las proporciones se
utilizaron las razones de momios, determinando sus respectivos intervalos del 95% de confianza.
Estos análisis fueron hechos con el programa estadístico R versión 2.15.1, utilizando el paquete
epitools (R Core Team, 2012).
Resultados
a) Pruebas fisicoquímicas
Pérdida de peso. Durante los primeros 6 días se observó una tendencia similar en todos los
tratamientos, sin embargo, en mangos tratados con 150 Gy hubo una ligera pérdida de peso entre
los días 9 y 13, y después del día 13 fue más drástica. Le siguieron en pérdida de peso los frutos del
control y los del tratamiento hidrotérmico.
Coloración externa e interna. Los frutos de todos los tratamientos tuvieron una coloración externa
similar, por lo que las diferencias en los valores expresados en °Hue no fueron significativas (F4, 355=
0.463; P= 0.763) (Fig. 2A). Caso contrario en el color interno el mayor valor fue observado en mangos
tratados con 150 Gy y el menor valor en mangos irradiados con 300 Gy, las diferencias entre los
valores fueron significativas (F4, 355 = 9.346; P = 0.0001). La coloración de la pulpa de los mangos del
control, tratados hidrotermalmente e irradiados con 500 Gy fueron valores intermedios (Fig. 2B).
Firmeza. Hubo una ligera pérdida de firmeza en los mangos del control, tratados con hidrotermia, a
150 Gy y 500 Gy, durante los primeros 6 días. Los frutos que presentaron una mayor firmeza fueron
los tratados con 300 Gy (Fig. 2C), pero las diferencias no fueron significativas (F4, 355 = 0.454; P =
0.769).
Sólidos solubles totales. En este parámetro, el mayor valor se registró en mangos tratados con 150
Gy y el menor valor en mangos irradiados con 300 Gy, las diferencias entre los valores fueron
significativas (F4, 355 = 2.391; P= 0.050). Los valores de SST en mangos del control, mangos tratados
con hidrotermia e con 500 Gy fueron intermedios, sin observarse cambios significativos durante su
vida de anaquel (Fig. 2D).
pH y Acidez titulable.- El pH y la acidez presentaron una correlación, el pH fue en aumento mientras
que la acidez disminuyó conforme el fruto maduró (Fig. 2E y 2F). En el caso de los frutos tratados con
300 Gy, se observó el pH más bajo y la acidez más alta, pero sin diferencias significativas (acidez
titulable, F4, 355= 0.556; P = 0.694; pH F4, 355 = 1.672; P = 0.157).
b) Análisis sensorial
De acuerdo con los resultados del análisis sensorial realizado a frutos 14 días después del
tratamiento, las diferencias fueron significativas entre los tratamientos: sabor (F = 5.667; p = 0.0002),
olor (F = 4.015; p = 0.040), color (F = 5.997; p = 0.0001) y apariencia (F = 5.570; p = 0.0003). En los
mangos del tratamiento hidrotérmico, irradiados con 150 y 300Gy y del control, las diferencias entre
46
los valores del olor no fueron significativas. Mientras que en los mangos tratados con 500 Gy, las
diferencias con respecto al control fueron significativas (Cuadro 2). La apariencia de los mangos
tratados con 150 y 500 Gy fue menor comparado con los valores registrados en los otros
tratamientos, las diferencias fueron significativas (Cuadro 2).
La tendencia generada por los resultados definió que los mangos del tratamiento hidrotérmico e
irradiados con 150 Gy presentaron una mayor aceptabilidad comparada con los mangos del control y
un mayor número de consumidores manifestaron una actitud hedónica positiva (Fig. 3). La
aceptabilidad sensorial de los frutos disminuyó cuando los frutos fueron tratados con dosis de 500
Gy.
En la evaluación hecha al día 18 posterior al tratamiento no se observaron diferencias
significativas en sabor (F = 1.481; p = 0.210), olor (F = 0.741; p = 0.565), color (F = 1.927; p = 0.108) y
apariencia (F = 1.879; p = 0.116), en los diferentes tratamientos (Cuadro 3). Pero a los 14 días
posteriores al tratamiento los mangos irradiados con 500 Gy registraron menor aceptabilidad. Para el
día 18 fueron los mangos del tratamiento hidrotérmico que tuvieron una ligera tendencia hacia
menor aceptabilidad, sobre todo en color y apariencia (Fig. 4).
La decisión de comprar el producto después de 14 días de tratados sí registraron diferencias
significativas en mangos tratados con 500 Gy con respecto a los mangos del control, tratados con
hidrotermia, irradiados con 150 y 300 Gy (2 = 20.26, g.l. = 4, p = 0.00044), y entre éstos últimos no
hubo diferencia significativa (Fig. 5A). Teóricamente el consumidor compraría mangos del control,
tratado con hidrotermia, con 150 y 300 Gy, con el mismo grado de aceptación. Solamente los mangos
tratados con 500 Gy fueron aceptados en segundo grado por los consumidores. Después de 18 días
de tratados y almacenados a 21°C, no hubo diferencias significativas entre mangos tratados y mangos
del control (2 = 1.721, g.l. = 4, p = 0.787) (Fig. 5B). El consumidor compraría mangos con el mismo
grado de aceptabilidad de cualquier tratamiento y mango no tratado.
Discusión
El empleo de las radiaciones es una herramienta de amplia utilidad para tratar alimentos destinados
al consumo humano. Como tratamiento fitosanitario el criterio de aplicación está basado en la no
emergencia de adultos a partir de la fase biológica del insecto tratado (Bustos et al. 2004). Aunque el
efecto está en función de la biología y edad de cada especie de insecto (Hallman and Worley 1999),
se estableció una dosis genérica de 150 Gy, contra diversas especies de moscas de la fruta que son
plagas de un gran número de especies de frutales alrededor del mundo (Hallman and Loaharanu
2002). Una de las alteraciones organolépticas más común cuando se utilizan dosis altas es la
aparición de un olor/sabor típico a radiación debido principalmente al efecto de las radicales libres
sobre los lípidos y las proteínas, por lo que no todos los alimentos son buenos candidatos a ser
tratados con radiaciones (Barbosa-Cánovas et al. 1998). En frutas se produce un considerable
ablandamiento lo cual no siempre sucede en forma inmediata sino que puede presentarse varios días
después del proceso. Por tal motivo las dosis comerciales para frutos son generalmente de bajos Gy,
y también se recomienda que el manejo de los frutos tratados con radiaciones se debe hacer bajo las
mismas normas establecidas para los otros tratamientos fitosanitarios o combinando con otro tipo
de tratamiento para reducir las dosis (Diehl 1991, Kilcast 1991). Además de las ventajas como
tratamiento fitosanitario, las radiaciones ionizantes prolongan la vida de anaquel de los frutos. A
pesar de que las dosis elevadas pueden modificar el sabor, color y textura haciendo que no sean
aceptables para el consumo humano, su valor nutritivo no sufre modificación.
47
Con el fin de conocer los efectos en la conducta de los consumidores, se han realizado numerosos
estudios sobre la aceptabilidad de alimentos irradiados, observándose que los varones con mayor
grado de educación, mayores ingresos y residentes en áreas no urbanas constituyen los grupos a
consumir mayor cantidad de productos irradiados. Las personas de mayor edad y de color
expresaron un mayor grado de desconfianza por este tipo de prácticas (Nayga 1996). Las mujeres se
preocupan más que los hombres (Lusk et al. 1999). A pesar de que nuestra prueba de degustación se
hizo en la localidad, refleja el potencial del mercado conformados por residentes hispanos en Estados
Unidos que son los consumidores de fruta, y la opinión reflejada por los panelistas da una clara idea
sobre la aceptación del mango irradiado.
De acuerdo con los resultados en nuestro estudio, los mangos sujetos al tratamiento
hidrotérmico e irradiados con 150 Gy, 14 días después de tratados, tuvieron mayor aceptabilidad con
respecto a los mangos de los otros tratamientos y un mayor número de consumidores manifestaron
una actitud hedónica positiva. En nuestro caso solamente los mangos tratados con 500 Gy
registraron un sabor típico producto de la radiación y la aceptabilidad sensorial de los frutos sufrió
una ligera disminución. El tiempo de madurez influyó de manera positiva sobre la percepción de los
consumidores. A los 18 días posteriores al tratamiento, los mangos del tratamiento hidrotérmico
tuvieron una ligera tendencia a disminuir la aceptabilidad, sobre todo en color y apariencia. Pero
estos resultados también podrían estar relacionados con el tiempo de almacenamiento, temperatura
y efecto que tiene el proceso hidrotérmico sobre la madurez del fruto (Sabato et al. 2009).
Actualmente la irradiación de alimentos ya está en proceso con base a las regulaciones
establecidas por Estados Unidos como principal país comprador de productos irradiados. En este
sentido otros países también han empezado a considerar la legislación o regulación para irradiar
alimentos. Pero a pesar de que un gran número de países han aprobado la irradiación como un
tratamiento para alimentos, son pocos los que tienen operaciones comerciales a gran escala (Follet
and Griffin 2006). Considerando los grandes volúmenes de fruta que México exporta a Estados
Unidos, la irradiación es un tratamiento fitosanitario con mucho potencial que representa una buena
opción para cumplir con los niveles de seguridad cuarentenaria establecidos para mango, cítricos y
guayaba. En conclusión los resultados de este estudio indicaron que la calidad de la fruta tratada con
150 Gy, tiene una aceptabilidad similar a la de los mangos tratados con hidrotermia y los no tratados
(control). Se sugiere aplicar la dosis recomendada en las normas establecidas como tratamiento
fitosanitario para garantizar la seguridad cuarentenaria exigida para este tipo de estudios, sin
comprometer la calidad sensorial y nutritiva de los frutos.
Agradecimientos
A Ezequiel de León y Azucena Oropeza (ECOSUR), por su apoyo. A Margarita García, Margot García,
Julio Lanza y Guillermo Santiago (Subdirección de Desarrollo de Métodos), por su apoyo técnico. A
Jaime López-Mérida y Karina Morales (Área de Irradiación del Programa MOSCAFRUT. A los
integrantes del panel de degustación. Este proyecto tuvo financiamiento del fondo SAGARPACONACYT y del OIEA.
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50
ANEXO 1
Evaluación Sensorial del Mango cv. ʻAtaulfoʼ
CÓDIGO: _________________________
Instrucciones: A continuación se le presentan 4 muestras de mango cv. ʻAtaulfoʼ, las cuales deberá evaluar respetando el orden
(de izquierda a derecha) en el que se le han presentado.
Señale con una “X” la casilla que indique el grado de aceptabilidad de la muestra. Al final le solicitamos un comentario
honesto sobre la muestra, el cual será de gran valor.
Muestra: ______________________
Cuadro 1. Formato de registro de los parámetros de calidad sensorial del mango cv. ʻAtaulfoʼ a los 14 y 18 días después de
tratados y almacenados a 21°C por 21 días.
Muy
bueno
Bueno
Ni
bueno,
ni malo
Malo
Muy malo
Sabor
Olor
Color
Apariencia
¿Qué le gusto o disgusto de la muestra?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
¿Lo compraría?
SI
NO
51
Cuadro 2. Valores promedio (± EE)? de los parámetros sensoriales evaluados en mango cv. ‘Ataulfo’ 14 días
después de tratado y almacenado a 21 °C.
Tratamientos
Sabor
Olor
Color
Apariencia
Control
3.9 ± 0.8 a
3.4 ± 0.7 b
3.8 ± 0.8 a
4.0 ± 0.7 a
Hidrotérmico
3.9 ± 0.8 a
3.5 ± 0.7 b
3.8 ± 0.8 a
3.8 ± 0.8 a
150 Gy
4.2 ± 0.7 a
3.6 ± 0.7 b
3.7 ± 0.7 a
3.4 ± 0.8 b
300 Gy
4.1 ± 0.8 a
3.9 ± 0.9 a
4.3 ± 0.7 a
4.0 ± 0.9 a
500 Gy
3.4 ± 0.8 b
3.2 ± 0.7 b
3.3 ± 0.7 b
3.3 ± 0.8 b
Letras diferentes indican diferencias significativas con respecto al control, Prueba de Dunnett (P ≤ 0.05).
Cuadro 3. Valores promedio (± EE)? de los parámetros sensoriales evaluados en mango cv. ‘Ataulfo’ 18 días
después de tratado y almacenado a 21 °C.
Tratamientos
Sabor
Olor
Color
Apariencia
Control
4.0 ± 0.9
3.5 ± 0.7
3.8 ± 0.8
3.8 ± 0.7
Hidrotérmico
3.8 ± 0.8
3.4 ± 0.7
3.5 ± 0.8
3.4 ± 0.7
150 Gy
4.3 ± 0.7
3.6 ± 0.8
3.9 ± 0.7
3.8 ± 0.9
300 Gy
3.9 ± 0.8
3.7 ± 0.6
3.6 ± 0.8
3.6 ± 0.7
500 Gy
4.0 ± 0.9
3.6 ± 0.8
3.7 ± 0.8
3.7 ± 0.8
Letras diferentes indican diferencias significativas con respecto al control, Prueba de Dunnett (P ≤ 0.05).
Títulos de las figuras
Fig. 1. Pérdida de peso y materia seca en mango cv. ‘Ataulfo’, después de irradiado con Co-60 como tratamiento
fitosanitario, almacenado a 21°C.
Fig. 2. Valores de parámetros fisicoquímicos en mango cv. ‘Ataulfo’, después de irradiado con Co-60 como
tratamiento fitosanitario y almacenado a 21°C.
Fig. 3. Perfil sensorial del mango cv. ‘Ataulfo’, 14 días después de irradiado con Co-60 como tratamiento
fitosanitario, almacenado a 21°C.
Fig. 4. Perfil sensorial del mango cv. ‘Ataulfo’, 18 días después de irradiado con Co-60 como tratamiento
fitosanitario y almacenado a 21°C.
Fig. 5. Aceptabilidad de compra del mango cv. ‘Ataulfo’, evaluada, A) 14 y B) 18 días después de tratado con Co-60
como tratamiento fitosanitario y almacenado a 21°C.
52
Fig. 1
340
Peso (g)
320
300
280
260
1
3
6
9
12
18
Tiempo (dias)
104.
53
Fig. 2
110
110
Color de la pulpa ( Hue)
Color externo ( Hue)
(A)
90
80
70
60
90
80
70
60
Sólidos Solubles Totales ( Brix)
20
(C)
16
Firmeza (Kg-f)
(B)
100
100
12
8
4
0
22
(D)
18
14
10
6
6
(E)
2.0
Testigo
Hidrotermico
150 Grays
300 Grays
500 Grays
1.6
Acidez
pH (UI)
5
(F)
4
1.2
0.8
3
0.4
2
0
1
106.
3
6
9
11
14
18
21
1
3
6
9
11
14
18
21
Tiempo (días)
54
Fig. 3
Fig. 4
107.
55
Fig. 5
a
a
a
b
A
NO
SI
a
NO
SI
B
Control
T. H.
150 Gy
300 Gy 500 Gy
56
DEPARTAMENTO DE DETECCION Y CONTROL
Uso de Dispositivos Diseminadores y Moscas Estériles Vectores de Conidios de Beauveria Bassiana
en el Manejo Integrado de la Mosca del Mediterráneo
1
3
1
3
3
1
Salvador Flores , Antonio Villaseñor , Sergio Campos , Álvaro Valle , Walther Enkerlin , Pablo Montoya , David
4
4
2
Midgarden , Pedro Rendón y Jorge Toledo
1
2
Desarrollo de Métodos Programa Moscafrut SAGARPA-IICA; El Colegio de la Frontera Sur, Tapachula, Chiapas, México;
3
4
Codirección Moscamed México; USDA/APHIS-Moscamed-Guatemala
Resumen. Estudiamos la infiltración de esporas de Beauveria bassiana (Bb) en los lek de los
reservorios de las poblaciones de la mosca del Mediterráneo Ceratitis capitata (Cc), empleando
dispositivos específicos y moscas estériles inoculadas como vectores. Esta infiltración se manejo
como una táctica aditiva o sinérgica al Manejo Integrado (MIP+Bb), obteniendo que la generación
intervenida (P) fue afectada con una micosis entre 47-59% y en la primera generación (F1) los niveles
poblacionales de la plaga fueron suprimidas entre un 30 y 97%; mientras que el efecto exclusivo del
MIP fue del 57%. El beneficio adicional por la acción de las moscas estériles como vectores fue de
40%; por el dispositivo de panel fue del 21% y por dispositivo de cilindro fue 8%. En el área buffer,
donde se presentó migración de moscas silvestres infectadas, la supresión fue 27%, menor a la de
sólo el MIP. Se demuestra que es mejor la combinación sinérgica o aditiva de tres tácticas: (1)
aspersiones de cebo natural con Spinosad (GF-120), focalizadas a los reservorios de la plaga en
épocas secas, (2) la Técnica del Insecto Estéril (TIE) y (3) la infiltración de Bb principalmente por
moscas estériles como vectores, en reservorios que persistan en lugares donde no sea factible usar
GF-120 y en épocas lluviosas. El manejo integrado con las tres tácticas puede ayudar a evitar o
disminuir la migración de hembras grávidas desde los reservorios hacia las áreas en proceso de
erradicación y dar sostenibilidad a programas de MIP de área grande.
Palabras Clave: Transmisión horizontal, control microbiano, hongos entomopatógenos, manejo
integrado de plagas
Introducción
El control biológico con hongos entomopatógenos se ha consolidado en una estrategia efectiva y
viable contra plagas agrícolas en sistemas orgánicos y convencional, principalmente en la
horticultura, cafeticultura, caña de azúcar, y frutales. Esta alternativa también tiene un alto potencial
para el manejo de moscas de la fruta como lo demuestran diversos estudios (De la Rosa et al. 2002;
Ekesi et al. 2002; Muñoz et al. 2009; Novelo-Rincón et al. 2009; Toledo et al. 2007 y 2008).
En el control de plagas agrícolas se han empleado diversas formas para diseminar los conidios
del hongo entomopatógeno Beauveria bassiana Bb, ya sea mediante aspersiones típicas utilizando
agua como vehículo, empleando un dispositivo diseminador o un insecto vivo como vector (Maniania
y Ekesi 2012). El uso de abejas y abejorros, como vectores de Bb ha sido estudiado y aplicado (Dedej
et al. 2004; Johnson et al. 1993; Kovach et al. 2000; Maccagnami et al. 1999; Peng et al. 1992; Yu y
Sutton 1997). Para control de Varroa destructor parasito de colonias de abejas (Meikle et al. 2007),
para broca del café (De la Rosa et al. 2000; Campos 2008; Shaw et al. 2002; Steenberg et al. 2010). La
diseminación de micro-organismos entomopatógenos con dispositivo autoinoculador y el uso de
varias especies de insectos como vectores fue previamente demostrado (Vega et al. 1995). En estas
57
estrategias, la transmisión es un factor importante que determina el rango de propagación en el
hospedero que ocurre por contacto directo entre individuos infectados o directamente por conidios
colocados previamente en los dispositivos (Vega 2000). Estos dispositivos atraen al insecto para
infectarlos y actuen como vehículos diseminadores del patógeno entre los individuos silvestre de la
población (Vickers et al. 2004), como es el caso de dispositivos de infección de conidios de Bbestaciones cebo- que atraen adultos silvestres para ser infectados por el hongo y luego se dispersen
para trasmitir los conidios a individuos silvestres no infectados y causar epizootias (Dimbi et al.
2003). Para hacer más eficiente esta estrategia, Maniania (2002) evaluó un dispositivo hecho de
botella de plástico y conidios de Metarhizum anisopliae (Metsch.) para el control de Glossina fuscipes
fuscipes Newstead; en estos dispositivos la viabilidad de los conidios se mantuvo en 62% después de
31 días de exposición. Las aplicaciones directas al follaje tiene las desventaja que los rayos UV
afectan la viabilidad del conidio, por lo tanto los dispositivos diseminadores brindan mayor
protección a los conidios incrementando el tiempo de viabilidad del hongo en condiciones de
campo (Maniania y Ekesi 2012). Por lo que se indicar que los dispositivos diseminadores de conidios
presentan ventajas: 1) Su eficiencia se incrementa cuando se incorpora un atrayente especifico, 2) Es
especifico a los insectos, 3) Son fáciles de construir y mantener, 4) La cantidad de inoculo hacia el
hospedero es baja, 5) Los insectos se contaminan e interactúan con otras moscas dispersando el
patógeno (Vega et al. 2000), es decir son auto replicantes una vez que el insecto que actuará como
vector se infecta transmitirá los conidios a otros individuos. El objetivo de este estudio fue evaluar el
impacto del de las liberaciones de insectos vectores y dos dispositivos diseminadores de conidios del
hongo B. bassiana para el control de poblaciones silvestres de C. capitata.
Materiales y Métodos
Material biológico.La cepa del hongo (BbET) que se utilizó fue obtenida del Laboratorio de
Reproducción de Organismos Benéficos, Talismán, Chiapas) en formulación en polvo celite 400 en
presentaciones de 100 g con 5x1011 conidios/g, con una patogenicidad de 95% y tiempo letal medio
(TL50) de 4.50 (4.38 - 4.63) días aplicada sobre machos estériles de mosca del Mediterráneo a una
concentración de 1.75-2.3 1x108 conidios/g (Campos et al. 2008). Los adultos de Cc empelados como
vectores fueron proporcionados en estado de pupa por la Planta de El Pino, del Programa MoscamedGuatemala, Guatemala, C. A. Las pupas fueron irradiadas con Cobalto 60, a una dosis de 12 Gy y
pintadas con color rosa (DayGlo, Color Corp., Cleveland, OH, USA). Después de pintadas fueron
colocadas en cajas PARC (50,000 pupas por caja) para que emergieran los adultos, los que
permanecieron por 6 días a 25°C para ser inoculación antes de la liberación en campo.
Zona de trabajo. Este estudio se realizó del 21 de febrero al 17 de agosto (tres ciclos biológicos de la
plaga) en fincas del área cafetalera del Departamento Sacatepéquez, Guatemala, a una altura sobre
el nivel del mar de entre 1300-1500 m, con temperaturas máximas de 22 °C, media de 18 °C y mínima
de 8 oC, precipitación pluvial promedio anual entre 970-1777 mm (referencia). En esta región
cafetalera hay altas infestaciones de Cc por lo que se aplica la Técnica del Insecto Estéril (TIE) a través
de liberaciones aéreas aunada a la supresión focalizada de poblaciones con aspersiones terrestres de
cebo GF-120 NF Naturalyte® Fruit Fly Bait (Dow AgroSciences, Indianapolis, IN) e instalación de
estaciones cebo (Spinosad 120 SC). En esta zona se delimitaron 24 parcelas de 1 Km 2 con tres
repeticiones para cada uno de los siguientes tratamientos:
58
1) MIP+diseminador tipo cilindro,
2) MIP+diseminador tipo panel,
3) MIP+vectores,
4) MIP+buffer, y 12 repeticiones del tratamiento
5) MIP.
Los dispositivos diseminadores fueron forrados con tela afelpada color amarilla saturadas con 2 g de
esporas de Bb y cebados con un plug de 3 g de TrimedLure (TML) (Pharma-Tech International,
Fresno, CA /Better World Manufacturing Inc. Fresno CA) que fue remplazado cada 3 semanas. Para
protegerlo de la lluvia, en la parte superior del dispositivo se colocó un plato de plástico de color café
(Figura 1). Diseminador tipo cilindro: frasco PET de 500 ml con 15 perforaciones de 2.5 mm
distribuidas uniformemente, la tapa con cuatro aberturas triangulares de 1.5 cm de cada lado y
abierto en la parte inferior. La tapa y fondo se cubren con tela mosquitera. La canastilla con el plug
de TML se colgó de la tapa de cada dispositivo. El diseminador tipo panel fue hecho de lámina
galvanizada de 23 cm x 14 cm, la canastilla con el plug de TML fue insertado en un orificio de 2.5 cm
hecho en la parte de la lamina.
En los tratamientos 1 y 2, en cada parcela se instalaron 100 diseminadores (1/ha) y cada 15 días
fue remplazada la tela afelpada tratada con conidios por una tela recién inoculada.
En el tratamiento 3, las moscas estériles usadas como vectores fueron inoculadas con 0.0001 g de
conidios por mosca, y se liberaron en forma terrestre a una densidad de 4,800 adultos por hectárea,
dando un total de 0.48 g de esporas/ha.
Para cuantificar la población de moscas, en los tratamientos 1-4 se instalaron 25 trampas Fase IV
EXA (Better Word Manufacturing Inc. Fresno CA) cebadas con Biolure Unipack, (Suterra/AgriSence
BCS Ltd, UK) cuya actividad bajo condiciones de campo es de al menos seis meses. En las parcelas del
tratamiento 5 se instaló un promedio 2 trampas/ Km2 (trampeo normal del Programa Moscamed).
Los puntos de liberación, la distribución de diseminadores y de trampas se trazó en el área con el
Software Arc info 10.0 (Esri, Redlands, CA) y para ubicar los sitios para la instalación en campo se
empleó un equipo GPS map 62s (Garmin International, Olathe, KS). Las trampas fueron revisadas
cada semana, las laminillas que senretiraban se trasladaron al laboratorio de identificación del
Centro de Operaciones de Chimaltenango, para recuperar los individuos capturados para su
identificación y cuantificaron por sexo y origen (estériles o fértiles). El total de adultos silvestres y
una muestra de 100 adultos estériles capturados fueron colocados en cámara húmeda (caja Petri con
papel filtro humedecido) por seis días. Los individuos con presencia de micelio, característico de Bb,
fueron registrados como esporulados. Los registros de temperatura y precipitación de la zona
durante el periodo de estudio se obtuvieron de la base de datos de Asociación Nacional del Café
(ANACAFE) (2012) (Fig. 2). El ciclo biológico de la Cc en el área de estudio es de aproximadamente 56
días según el modelo de Tassan et al (1982) y Midgarden et al. (2008).
Registro de datos. La trasmisión de esporas se calculó como el porcentaje de moscas silvestres
esporuladas por sexo y total. El índice de crecimiento se obtuvo de dividir el total de moscas
capturadas de cada ciclo F1 y F2 (F/P) entre la población del primer ciclo P. El índice de moscas por
trampa por día de cada ciclo biológico se calculó por la división del total de moscas capturadas en
cada ciclo (P ó F/TxD) entre el resultado de multiplicar el número de trampas revisadas por el
promedio de los días de exposición. El porcentaje de reducción o decremento de la población se
59
extrajo del total de moscas capturadas de cada población F (Fx100/P) multiplicadas por cien divididas
entre el total de moscas capturadas del primer ciclo P. El índice del porcentaje de supresión de la
población, se obtuvo de restar a cien el porcentaje de decremento.
Análisis de datos. El MTD estéril y fértil y el porcentaje de esporulación en adultos silvestres por
tratamiento en cada generación fueron comparados mediante un análisis en bloques al azar y
separación de medias por la prueba de Tukey. La esporulación por sexo en cada tratamiento fue
comparado por medio de una prueba de Chi cuadrada. El porcentaje de esporulación fue
correlacionado con el MTD y con condiciones ambientales para cada tratamiento empleando el
coeficiente de Pearson. Todos los análisis se llevaron a cabo con el paquete JMP (SAS Institute 2002) a
un nivel de significancia de 95%. Además, con el software Arcinfo 10.0 se realizó un análisis
geográfico para apreciar el comportamiento generacional de la plaga y la dispersión de los adultos
silvestres inoculados en el área de estudio.
Resultados
Los resultados indicaron que haciendo uso de los cuatro tratamientos hay una incidencia entre 25 y
65% en la trasmisión de la infección a la población silvestre de la generación intervenida sin
diferencia significativa entre los tratamientos dispositivos diseminadores y área buffer, pero si entre
estos y las liberaciones de adultos inoculados (Figura 2) (F=4.2; gl= 3, 69; P=0.009). El índice de
esporulación por sexo en el ciclo (P) indicó que hubo 54.8% de hembras infectadas significativamente
menor a 58.0% de machos infectados (Chi cuadrada=8.2; gl=1; P=0.004). En cuanto a los índices de
medición de la población en la F1, los tratamientos tuvieron los siguientes índices de crecimiento:
0.06, 0.54, 0.35, 0.55 y 0.42 para liberación, panel, cilindrico, área buffer y MIP, respectivamente, con
diferencias significativas entre ellos (Figura 3) (Chi cuadrada=2112.5, gl.=1, p<0.001). Los MTD de la
F1 fueron 0.05, 0.16, 0.09, 0.05 y 0.24 para liberación, panel, cilindro, buffer y MIP, las diferencias
fueron significativas (F=17.5; gl=4,28; P<0.001), siendo mayor el valor con MIP al del resto de los
tratamientos, seguido de panel y cilindro (Figura 4). Como las diferencias entre el porcentaje de
decremento de la población en la F1 fueron significativas, también en el porcentaje de supresión
entre los tratamientos hubo diferencia significativa (Fig. 7). Las condiciones ambientales impactaron
de manera inversa en los valores de MTD, alcanzando correlaciones en algunos casos significativas
(Cuadro 2). De esta principalmente la precipitación. Sin embargo la humedad relativa se asoció de
manera negativa con el porcentaje de esporulación en los tratamientos sin llegar a ser significativa la
asociación (p>0.100).
70
Esporulación (%)
60
65
58
56
51
47
50
40
39
29 30
30
32
p
f1
f2
35
25 28
20
10
0 0 0
0
Liberacion
bote
Panel
Buffer
MIP
60
Figura 3. Porcentaje de esporulación de Bb en adultos silvestres de Cc en los diferentes tratamientos.
0.6
0.55
0.54
f1
Indice de crecimiento
0.5
0.42
0.4
f2
0.35
0.3
0.2
0.1
0.15
0.06
0.09
0.08
0.05
0.02
0
Liberación
Panel
Bote
Tratamiento
Buffer
MIP
Figura 4. Indice de crecimiento de las poblaciones silvestres en los diferentes tratamientos.
120
Supresion (%)
100
f1
94.1497.92
94.76
84.54
80
90.75
65.11
60
45.93
f2
91.88
57.65
45.42
40
20
0
Liberación
Panel
Bote
Tratamiento
Buffer
MIP
MTD
Figura 5. Porcentaje de reducción en las poblaciones silvestres en los diferentes tratamientos.
1
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0.93
p
f1
f2
0.56
0.29
0.25
0.16
0.05
0.02
Liberación
0.02
Panel
0.09
0.04
Bote
Tratamiento
0.24
0.09
0.05
0.01
Buffer
0.05
MIP
61
Figura 6. MTD en los diferentes tratamientos.
Cuadro 1. Significancia del MTD en los diferentes tratamientos.
Generación
Liberación
Panel
Bote
Buffer
MIP
p
0.9295 a
0.2918 bc
0.2543 bc
0.0914 c
0.5622 ab
f1
0.0545 c
0.1578 b
0.0887 bc
0.0499 c
0.2381 a
f2
0.0193 bc
0.0153 c
0.0393 ab
0.0085 c
0.0456 a
F; p (gl.
4,28)
7.0;
<0.001
17.6;
<0.001
10.2;
<0.001
Porcentaje
Valores en la fila con igual letra no difieren significativamente.
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
94.14
Incremento(%)
Supresión (%)
65.11
54.58
45.42
54.07
45.93
57.65
42.35
34.89
5.86
Liberación
Panel
Bote
Tratamiento
Buffer
MIP
Figura 7. Decremento y supresión de la plaga en la F1 en los diferentes tratamientos.
Cuadro 2. Correlaciones significativas entre MTD, esporulación y condiciones ambientales en los diferentes
tratamientos.
Spearman
Rho
Prob
>|Rho|
Variable
Variable
Esporulación con Liberación (%)
T max
0.4655
0.0386
Esporulación con diseminador de panel (%)
T min
-0.4849
0.019
MTD liberación
precipitación
-0.5341
0.0087
MTD liberación
T min
-0.6467
0.0009
MTD panel
precipitación
-0.3838
0.0706
MTD panel
T min
-0.5931
0.0029
MTD panel
Esporulación con panel (%)
0.3614
0.0827
62
MTD bote
precipitación
-0.4245
0.0435
MTD bote
T min
-0.6416
0.001
MTD MIP
T max
-0.4027
0.0568
MTD MIP
T min
-0.6135
0.0019
MTD MIP
T media
-0.3538
0.0976
Discusión
El efecto supresor que se obtuvo con la integración MIP más la aplicación Bb fue contundente en la
F1 en los tres tratamientos donde se aplicó directamente como estrategia. Aunque en el tratamiento
donde se liberó moscas estériles como vectores fue más marcado el efecto y se demostró que fue el
mejor mecanismo de hacer llegar los conidios para provocar micosis y generar una epizootia en la
población de la plaga. En este proceso de infiltración de conidios, hubo un mayor impacto sobre la
plaga como respuesta de su complejo comportamiento sexual de agregación de machos (lek) para
llamar y competir por las hembras lo que hace que se incrementa y multiplica directamente la
micosis (Arita & Kaneshiro 1985, 1989). Estos sitios al ser elegidos por los machos son altamente
específicos, son fijados a largo plazo y no son distribuidos al azar en el ambiente natural. Como lo fue
demostrado previamente por Arita & Kaneshiro (1989) y Whittier et al. (1992), quienes reportaron
que de 118 sitios potenciales de arboles hospedantes en la isla de Maui, solo cuatro de ellos fueron
usados como sitios de leks primarios durante siete años de estudio). Solamente cuando el macho
desarrolla un apropiado cortejo sexual, es aceptado por la hembra y puede copular, por lo que se
reporta que de 90% de las cópulas observadas en campo, aproximadamente en 80% las hembras
rechazaron a los machos. Esta selección sexual de las hembras es una presión que actúa en sobre
regulación del tamaño efectivo de la población de esta especie (Kaneshiro 1993). Por lo tanto, al
introducir la micosis vía dispositivos y tiene mayor ventajas cuando se hace por vía directa de la
misma especie utilizando como vectores en los leks con lo que se generará una epizootia para
suprimir a la población hasta en un 98% en la primera generación, como quedó demostrado con los
resultados de este estudio. Con la adición de moscas estériles como vectores se alcanzó 36.5% de
supresión de la plaga en la F1, comparado con el efecto exclusivo del MIP donde se obtuvo un 57%
de supresión. También hay una ventaja de 7.5% con la adición de Bb con los dispositivos tipo cilindro.
Los resultados antes descritos no se obtuvieron en el área buffer, donde sólo se recibió una
dispersión de moscas silvestres infectadas sin que haya habido un efecto adicional, por eso el nivel
de supresión fue 12.2 % menos que el efecto exclusivo del MIP. Incorporando al MIP el uso de Bb
mediante cualquier vía de dispersión y sobre todo usando las moscas estériles como vectores, la TIE
se complementa, pues el factor de aislamiento entre áreas infestadas y bajo proceso de erradicación
(áreas grandes) se fortalecería al disminuir (54.8% hembras infectadas) la migración de hembras
grávidas (Knipling 1979).
En la F2 hubo una caída drástica de la población de la plaga tanto en los tratamientos como en el
control como resultado de la falta de disponibilidad de cerezas de café maduras, ya que en la fase
final del estudio las plantas se encontraban en la etapa fenológica de cerezas tiernas y formación
inicial de materia seca. A pesar de lo anterior, las poblaciones de plaga de la F2 registraron un alto
porcentaje de micosis, que la sitúan en el rumbo de la extinción, siendo un claro efecto de la
dinámica Allee. El uso de Bb es un excelente ejemplo de combinación de tácticas sinergistas o
aditivas para lograr la erradicación de dichas plagas ubicadas en sitios específicos de reservorios,
donde no se pueden aplicar otros métodos de control . El hongo Bb puede afectar un amplio rango
de insectos (Goettel et al. 1990, Suckling et al. 2011); sin embargo, un estudio previo demostró que
la via de infiltración por moscas estériles como vectores liberadas en forma aérea en un área amplia,
63
no causó infección en abejas y broca del café (Flores et al. 2012). Aunado a la cantidad traza de
conidios de Bb (0.0001 g/mosca) requeridos para inocular a las moscas estériles, lo que resulta un
bajo costo que se agrega a la combinación de la TIE, comparado con el beneficio obtenido por el
proceso sinérgico y aditivo para suprimir en un 98% la población silvestre de la plaga en reservorios
con difícil acceso o en sistemas agrícolas orgánicos. En conclusión esta estrategia de biocontrol con
hongos entomopatógenos, tiene un alto potencial aditivo y sinérgico para el manejo integrado (MIP)
de poblaciones silvestres de la mosca del Mediterráneo.
Agradecimientos
A Pedro Velásquez, Raúl Castañeda y Rony Rodas por el apoyo logístico durante la realización de
este estudio. A Antonio Mayorga, Nahúm Vásquez, Daniel López y David Icú, estudiantes de la
Facultad de Agronomía de Universidad de San Carlos, por su apoyo en el trabajo de campo. A los
propietarios y administradores de las Fincas: Pedro Cheverría de El Capetillo, Cuxinales y Las Nubes;
Cristina González de El Valle; Estuardo Fallas de El Tempisque; Carlos García de San Sebastián y
Edmundo Castellanos de Urías. Este trabajo fue financiado por el Programa Moscas de la Fruta DGSVSENASICA-SAGARPA, a través del Programa Regional Moscamed México-Guatemala-Estados Unidos.
Referencias
ANACAFE. 2012. Estaciones meteorológicas en Guatemala. http://meteorologia.anacafe.org/estaciones/. Consultado
septiembre 20, 2012.
Campos-Almengor, O.G. 2008. Evaluación de dos aislamientos nativos de Beauveria bassiana (Bals.) Vuillemin, para el
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65
Efectividad de Proteínas con Hidrólisis Acida e Hidrólisis Enzimática como Atrayentes de Anastrepha
spp.
Salvador Flores, Sergio Campos, Emigdio Espinosa, y Willy Mack Wilson
Programa Moscafrut SAGARPA-IICA, Metapa de Domínguez, Chiapas, México
Introducción
El complejo moscas de la fruta es considerado como una de la principales plagas de frutales en el ámbito
mundial por el daño directo al fruto y por las limitaciones que ejerce para su comercialización (Aluja
1994). En México las especies de importancia económica son Anastrepha ludens (Loew), A. obliqua
(Macquart), A. serpentina (Wiedeman), A. striata (Schiner), las cuales se encuentran distribuidas por
todo el territorio nacional y causan daños a Mango (Mangifera indica L.), Chicozapote (Manikara zapota
L), guayaba (Psidium guajava L) y durazno (Prunus persica N.) (Hernández-Ortíz y Aluja 1993). Por esta
razón se hace necesario implementar medidas de control y manejo de estas plagas para poder
garantizar la producción de fruta sana. Estas acciones se deben intensificar una vez que el trampeo
indica la presencia y abundancia de la plaga poniendo en riesgo a los frutales en producción (Aluja et al.,
1996).
Para llevar a cabo la detección y monitoreo de las poblaciones de adultos moscas de la fruta
regularmente se usan trampas Multilure cebadas con atrayentes líquidos de tipo alimenticio (235 cc de
agua, 10 cc de proteína hidrolizada y 5 g de bórax, Gutiérrez et al. 1992). El uso del trampeo ha
permitido establecer las fluctuaciones poblacionales de las moscas de la fruta en distintas regiones del
mundo (Hernández-Ortíz et al., 2004) y ha sido la base para toma de decisiones en las estrategias para el
manejo de los programas nacionales contra moscas de la fruta (SAGARPA, 1999). Entre las estrategias
que actualmente se recomiendan para detectar a las moscas de la fruta está el uso de proteínas
hidrolizadas comerciales como atrayentes, por mencionar algunas Stanley SIB-7, Bayer, Nu-Lure, Captor
300) y Levaduras (Levadura Torula) las cuales se han usado exitosamente (IAEA 2003). Sin embargo,
continuamente se busca mejorar estos sistemas de detección, realizando cambios en los dispositivos
empleados o bien empleando atrayentes más potentes o de mayor durabilidad en campo (Aluja y Piñero
2004).
Recientemente en España se ha desarrollado una proteína denominado CeraTrap® cuyo proceso
enzimático durante la hidrolisis aparentemente le confiere características que le dan ventaja sobre las
proteínas preparadas por procesos de hidrólisis ácida. La proteína Ceratrap ha sido evaluada con C.
capitata y otras especies como Bactrocera dorsalis, B. zonata, Rhagoletis cerasi y Anastrepha spp.
(Selmani et al. 2011). Aunque este producto está siendo utilizado como atrayente en dispositivos
matadores o en trampeo masivo para el control de moscas de la fruta, las mismas características son
empeladas en los sistemas de detección de la plaga. El objetivo de este trabajo fue comparar dos
atrayentes comerciales para poder determinar la concentración óptima para el trampeo y detección de
moscas de la fruta del género Anastrepha spp.
Materiales y Métodos
Área de estudio. El estudio se realizó en el huerto “Santa Ene” ubicado en Mazatán Chiapas con una
superficie de 80 ha, con siembra de Mango Cv “Ataulfo” en marco real con 15 de distancia entre arboles
de aproximadamente 20 años de edad. Localizado en las coordenadas Lat 14° 82.174° y Long 92° 40.806°
a 45 msnm. La región se caracteriza por presentar clima tropical húmedo. El estudio coincidió con la
época de mayor abundancia de población nativa de moscas de la fruta.
66
Material biológico. Las pupas de A .ludens y A. obliqua estériles fueron obtenidas de la Planta Moscafrut
ubicada en Metapa de Domínguez Chiapas, y fueron empacadas en bolsas de papel Kraft No. 20 (Bolsas y
Papeles Morysan S. A. de C. V. México, D.F), con una tira de papel como reposador y un trozo de papel
de estraza con alimento Mubarqui, mantenidas a 25 ± 1°C y 60% H.R. La liberación se realizó
semanalmente al quinto día de emergencia; las trampas se revisaron con la misma periodicidad
registrando el número, sexo y especie capturada por tratamiento. El recebado de las trampas se realizó
cada 15 días.
Concentración de proteína. Las concentraciones evaluadas fueron 4%, 30 %, 60 % y 100% del formulado
comercial de la proteína Ceratrap® (BioIberica) y la proteína Captor 300 (PAUSA), diluidas en una
solución de 20% de propilenglicol en agua y colocadas en trampas Multilure® (BetterWorld).
Distribución de trampas. Los tratamientos se distribuyeron en el huerto de Mango en 24 has de manera
pareada en un diseño de bloques al azar en parcelas experimentales de 2 Ha, con cuatro repeticiones
para cada tratamiento, con 100 m de separación entre los pares de trampas.
Cuadro 1. Distribución de tratamientos en las parcelas de trabajo
Ceratrap 4%
Captor 4%
Ceratrap 30%
Captor 30%
Ceratrap 60%
Captor 60%
Ceratrap 100%
Captor 100%
Ceratrap 100%
Captor 100%
Ceratrap 60%
Captor 60%
Ceratrap 30%
Captor 30%
Ceratrap 4%
Captor 4%
Ceratrap 30%
Captor 30%
Ceratrap 4%
Captor 4%
Ceratrap 100%
Captor 100%
Ceratrap 60%
Captor 60%
Ceratrap 60%
Captor 60%
Ceratrap 100%
Captor 100%
Ceratrap 4%
Captor 4%
Ceratrap 30%
Captor 30%
Análisis de Datos. Se realizó un análisis de varianza bifactorial para determinar diferencia entre
tratamientos (diferentes proteínas y concentraciones), y se aplicó la prueba de Tukey para separar
medias. Los análisis se realizaron empleando el paquete estadístico JMP (SAS Institute 2002).
Resultados y Discusión
Después de trece repeticiones, el mayor número de adultos de A. ludens estériles capturados se
presentó con la proteína Ceratrap en las concentraciones de 30% y 100%, caso contrario a la proteína
Captor donde el mayor promedio de captura fue a la concentración de 4%. El resultado del análisis
factorial muestra que si existe interacción entre las proteínas y la concentración (F=4.90; gl = 3,396; P =
0.002), y que si hay diferencia significativa entre los tratamientos tal y como se muestra en la Figura 1.
67
Captor
16
A. ludens estéril
Ceratrap
a
a
Moscas/ trampa / semana
14
12
ab
ab
ab
10
b
8
b
b
6
4
2
0
4%
30%
60%
100%
Concentración
Figura 1. Captura de A. ludens estéril utilizando diferentes concentraciones de la Proteína Ceratrap® y Captor
300®. Las barras seguidas por la misma letra no presentan diferencia significativa (Prueba de Tukey, P>0.05).
En la Figura 2 se muestra que la mayor captura de moscas se presentó con las proteínas Ceratrap al 60%
y Captor al 4%, pero los datos presentaron mucha variabilidad en los valores por lo que no se
encontraron diferencias significativas entre tratamientos (F=0.41; gl = 3,396; P = 0.742).
En la Figura 3 se muestran los datos con A. obliqua, donde concentraciones de 30% y 100% con la
proteína Ceratrap obtuvieron las mejores capturas. Con la proteína Captor al 4% se observó lo mismo
que con A. ludens, con buenos resultados a las concentraciones de 30 y 100 (F=4.18; gl 3,396; P 0.006).
En la Figura. 4 se muestra que la mayor captura de moscas silvestres de A. obliqua se obtuvo con
Ceratrap al 60% y con la proteína Captor al 4%. Nuevamente se observó mucha variabilidad en los
valores por lo que no se presentaron diferencias significativas entre los tratamientos (F=1.01; gl 3,396; P
0.385).
El Cuadro 1 contiene los porcentajes de recaptura de hembras de A. ludens y A. obliqua con los
diferentes tratamientos, observándose que los mejores resultados se obtuvieron con Ceratrap con las
concentraciones de 30% y 60% (A. obliqua), y la concentración del 100% con A. ludens
68
Captor
0,9
A. ludens fértil
Ceratrap
a
Moscas / trampa / semana
0,8
a
0,7
0,6
a
a
a
0,5
0,4
a
a
a
0,3
0,2
0,1
0
4%
30%
60%
100%
Concentración
Figura. 2 Captura de A. ludens fértil utilizando diferentes concentraciones de las proteínas Ceratrap® y Captor
300®. Las barras seguidas por la misma letra no presentan diferencia significativa (Prueba de Tukey, P>0.05).
Captor
Moscas/ trampa / semana
25
A. Obliqua estéril
Ceratrap
a
20
a
ab
15
ab
10
ab
b
ab
ab
5
0
4%
30%
60%
100%
Concentración
Figura 3. Captura de A. obliqua estéril utilizando diferentes concentraciones de las proteínas Ceratrap® y Captor
300®. Las barras seguidas por la misma letra no presentan diferencia significativa (Prueba de Tukey, P>0.05).
69
Captor
1,6
A. Obliqua fértil
a
Ceratrap
a
Moscas / trampa / semana
1,4
a
1,2
1
a
a
0,8
a
a
a
0,6
0,4
0,2
0
4%
30%
60%
100%
Concentración
Figura 4. Captura de A. obliqua fértil utilizando diferentes concentraciones de las proteínas Ceratrap® y Captor
300®. Las barras seguidas por la misma letra no presentan diferencia significativa (Prueba de Tukey, P>0.05).
Cuadro 1. Porcentaje de captura de hembras de A. ludens y A. obliqua con diferentes concentraciones evaluadas
de proteína Captor y Ceratrap.
Concentración
Especie
Cepa
Proteína
4%
30%
60%
100%
A. ludens
Estéril
Captor
43.42
50.95
50.62
46.71
Fértil
A. obliqua
Estéril
Fértil
Ceratrap
43.00
49.26
53.69
53.3
Captor
65.51
52.95
53.85
53.34
Ceratrap
51.72
45.84
60.98
74.36
Captor
58.04
61.00
68.41
68.41
Ceratrap
61.12
64.23
63.33
65.44
Captor
75.00
64.87
65.12
65.51
Ceratrap
55.27
76.67
65.68
65.68
Las proteínas hidrolizadas son atrayentes alimenticios líquidos obtenidos por hidrólisis acida, que se
utilizan conjuntamente con insecticidas para mejorar su eficacia, los atrayentes alimenticios pueden ser
sólidos ó líquidos y sirven para atraer las moscas hacia las trampas o estaciones cebo. El objetivo del
monitoreo es detectar la plaga oportunamente para decidir las actividades que se vayan a realizar
(Toledo et al, 2005).
En el Programa Mosca de la fruta en México se especifica que para el monitoreo de los adultos de
la mosca de la fruta del género Anastrepha se pueden utilizar trampas Multilure plásticas con cebo
alimenticio o atrayente para atrapadas las moscas. (SENASICA, 2006). Los resultados obtenidos en este
trabajo son similares a algunos reportes de otros investigadores que han llevado a cabo trabajos con
ambas proteínas. En el caso de la proteína Captor 300® se obtuvieron porcentajes bajos de recaptura de
70
A. ludens y A. obliqua estériles en tres de las cuatro concentraciones evaluadas con ambas especies de
moscas, lo cual es congruente por lo reportado por Toledo et al. (20005).
Los datos obtenidos con la Proteína Ceratrap® con ambas especies de moscas A. ludens y A.
obliqua estériles y fértiles, pueden deberse a que es un producto que libera primordialmente aminas
heterocíclicas (piperazindionas) y ácidos orgánicos de alto poder de atracción para las moscas de las
frutas, especialmente para hembras jóvenes lo cual concuerda con el estudio realizado por De los
Santos et al. (2012) donde se comparó la eficiencia de la estación Cebo MS-2 cebada con Ceratrap , la
trampa MS-2 cebada con Spinosad, y el control usando Malathión, proteína hidrolizada y agua. Un
resultado similar fue obtenido por De los Santos et al. (2009) quienes lograron una mayor captura de
hembras (59%) en estado fisiológico inmaduro contra el (41%) de machos capturados.
En otro estudio El Gendy (2012) evaluó la atracción de tres proteínas a tres concentraciones
diferentes de Buminal (2, 4, 8%), Bio Nal (5, 10, 20%) y Cera trap (5, 10, 20 %) contra C. capitata y B.
zonata. Los resultados encontrados indican que para la atracción de C. capitata la mejor proteína fue
Buminal (2%) seguida por Ceratrap (10%) y Bio Nal (5%), y en el caso de B. zonata fue Ceratrap (10%)
seguida de la proteína Buminal (2%) y Bio Nal (5%), siendo con Ceratrap en ambas especies donde se
obtuvo mayor la captura de hembras que machos.
Llorens et al. (2008) demostraron la eficacia de la proteína Ceratrap en varios ensayos en huertas
de Mandarinas en España contra la mosca del mediterráneo C. capitata, comparada contra el trampeo
masivo y control químico evaluando mediante capturas y daño al fruto. Ceratrap obtuvo capturas
similares de moscas a las obtenidas con las alternativas convencionales y se observó menor porcentaje
de picaduras en frutos que en las medidas de control convencionales. Los resultados obtenidos indican
que es una opción viable de control de C. capitata. Cerdá (2012) reportó los avances del ensayo con las
trampas y atrayente Ceratrap en Panamá en cítricos y Mango contra Anastrepha ludens y A. obliqua
donde utilizan cuatro tratamientos (trampa Ceratrap con atrayente, Trampas Multilure con 2 atrayentes
AA+Pt, Trampa tipo botella proteína Ceratrap, y Trampas Multilure + Levadura de Torula); los resultados
mostraron que la mayor captura se presentó en las trampas tipo botellas cebadas con proteína Ceratrap.
En el caso del ensayo en Mango la mayor captura se registró con la trampa Multilure cebada con AA+Pt,
seguida de la trampa Ceratrap con atrayente.
Nuestros resultados muestran que el atrayente Ceratrap en concentraciones del 30 y 60 % puede
ser un alternativa eficiente utilizando trampas Multilure para monitorear las poblaciones de moscas del
género Anastrepha.
Agradecimientos
Se agradece la asistencia técnica de Orlando Rivera, Carmen García e Ing. Eric Villalobos en la
determinación de marcaje en laboratorio de las moscas recapturadas.
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